Un sistema di controllo del moto avanzato semplifica la progettazione delle macchine da stampa modulari

Sesto San Giovanni, 8 Gennaio 2014 --- Un controllore multiasse economico con l’ambiente di sviluppo ad alto livello di ABB, ha aiutato Rollem - azienda ad alta specializzazione nella produzione di macchine da stampa - ad evolvere rapidamente i sui sistemi modulari di fine linea. L'architettura del controllo ha permesso all’azienda di aggiungere in modo semplice una periferica alla gamma di moduli per fine linea dopo stampa - una unità di impilaggio che raccoglie e raggruppa in quantità preimpostate prodotti come biglietti da visita rendendoli pronti per la spedizione.

Rollem è specializzata in macchine ad alta precisione per il taglio, la perforazione, la fascicolatura e si è costruita una reputazione mondiale per creare moduli di file linea dopo la stampa per applicazioni di alta qualità e sicurezza. La focalizzazione dell'azienda sulla precisione estrema significa che gli utilizzatori sono spesso in grado di aggiungere unità fuori dal processo di produzione o formati di carta standard con equipaggiamenti di fine linea Rollem.

Nel cuore di tutta l'attuale gamma di macchinari Rollem è presente un controllore ABB compatto denominato NextMove-ESB2. Questa scheda modulare compatta è in grado di controllare fino ad otto assi motorizzati che siano servo o motori passo-passo, ed include gli I/O analogici e digitali per il controllo generale della macchina, inoltre le interfacce comprendono una porta CANopen per la gestione degli I/O oltre che i comandi per gli assi decentralizzati. In funzione della particolare configurazione del modulo di fine linea e del numero di assi, nel sistema di controllo vengono installati uno o più di questi controllori. L'architettura di ABB ha fornito a Rollem una soluzione di controllo modulare che si ridimensiona economicamente in funzione della complessità della linea richiesta. Il Nextmove permette di avere una combinazione tra controllo del Motion e funzionalità macchina garantendo una grande versatilità ,oltre che andare in contro alle esigenze di qualsiasi nuova stazione nella famiglia in espansione di equipaggiamenti modulari di Rollem.

Il nuovo modulo “Descending Card Stacker” progettato recentemente viene installato tipicamente come una terza stazione in un modulo di fine linea per stampa Rollem, che segue le stazioni di taglio e di fascicolatura. Questa periferica impiega un singolo asse con motore passo-passo, che varia dinamicamente l'altezza di un vassoio per impilare il prodotto in modo sincronizzato, un sensore laser rileva la posizione e l'altezza dei prodotti stampati. Nel caso della stampa di carte da gioco, per esempio, il sistema può raggruppare stampati diversi per creare un mazzo completo pronto all'uso. Nel mondo dei biglietti da visita, il sistema raggruppa quantità specifiche come 250 o 500 pezzi in una pila per poi renderli disponibili per la spedizione finale.

La progettazione e l'integrazione di questa nuova periferica modulare sono state semplificate dal sistema di Motion Control ABB. L'asse con motore passo-passo ed il suo drive ABB si connettono al controllore principale e all'HMI tramite la rete CANopen del modulo di fine linea . Saggiamente, la natura del linguaggio software per il controllo del moto MINT di ABB ha reso facile agli sviluppatori di Rollem la realizzazione del programma , in quanto usa comandi in chiaro in pseudo-inglese ed ha un centinaio di parole chiave che realizzano istruzioni a comando singolo per compiti di moto. Una delle più comuni forme di parole chiave usate da Rollem ovunque nelle sue linee di finitura è per esempio il set di comandi chiamati FOLLOW, che permette agli assi di essere collegati e seguire un asse master con un rapporto programmato.

Nel caso di un nuovo stacker, il maggior sviluppatore di software di Rollem, Stuart Murphy, ha scritto il programma ed il codice addizionale richiesto per l'HMI della macchina in meno di mezza giornata, prima di provarlo sull'hardware del prototipo elettromeccanico. Un altro esempio recente di azione veloce è l'integrazione di uno scanner specifico per i codici a barre per una particolare linea di finitura automatica - che è stata realizzata in sole poche ore usando il linguaggio MINT di ABB.

Rollem ha usato la tecnologia ABB per il Motion-Control per molti anni, ed ora sta installando la seconda generazione di controllori multiasse NextMove. La decisione originale di passare al controllo di moto di ABB - da un sistema embedded proprietario a microprocessori prodotto da un fornitore esterno - è stata velocizzata da richieste sempre più frequenti di nuove funzionalità. Il punto chiave per la vendita della gamma ABB per Rollem è stato l'ambiente di sviluppo software MINT, con la sua ricca libreria di funzioni di Motion-Control pronte per l'uso. I comandi ad alto livello di MINT - che sono simili allo stile dei linguaggi di programmazione BASIC ed al PASCAL che il Managing director di Rollem ed il principale sviluppatore di software Stuart Murphy hanno imparato al college- fornendo a Rollem la sicurezza di poter gestire tranquillamente queste funzioni .

Prima di cambiare, l'abilità di Rollem a reagire alle richieste dei clienti era condizionata dalla necessità di uno sviluppo intensivo e poteva richiedere tempi lunghi. Dopo il cambiamento, Rollem si è dotata della capacità di reagire molto velocemente alle richieste dei clienti, e ad usare la sua immaginazione per prototipare nuove funzionalità - dalle funzioni di base per il movimento ed il processo fino all'integrazione nel sistema informatico per la produzione. Questa libertà di innovare è un fattore chiave che sostiene l'attuale posizione dell'azienda - dove gli equipaggiamenti Rollem danno spesso agli utilizzatori il mezzo per automatizzare e ripensare al flusso di lavorazione in azienda per adottare un nuovo modello di business per la stampa.

"Le linee di stampa e i moduli di fine linea tradizionali spesso richiedono complicati spostamenti manuali e fasi del processo che fanno perdere tempo, come la taglierina - questi si basano su lavoro specializzato," afferma Stuart Murphy di Rollem. "L'ambiente di sviluppo Mint di ABB ci fornisce un completo controllo dello sviluppo della macchina, e questo ci ha permesso di progettare un sistema modulare che può trasformare il fine linea in un processo automatizzato ed altamente centrato sul software. Ci aiuta negli sviluppi con i nostri clienti, e porta sul mercato nuovi modelli di business basati sulla stampa."

La prima unità mai prodotta del nuovo impilatore è appena stata installata in una linea Rollem in un'avanzata ditta di stampa in e-commerce o 'web2print' che stampa biglietti da visita. Il modulo di fine linea completo è noto come Rollem Revolution, e gestisce fogli fino alla misura di 1020 x 720 mm.

La linea Revolution è costituita da parecchie stazioni. All'inizio del processo c'è un alimentatore con un asse verticale per sollevare un pacco di fogli, azionato da una combinazione motore e inverter trifase controllato da un convertitore D/A a bordo del NextMove di ABB. Un secondo asse con servomotore aziona il rullo di alimentazione. Un trasportatore - azionato da un'altra combinazione motore/inverter - muove quindi i fogli sopra il registro ed il punto di taglio. Un sensore ottico rileva il segno del registro e posiziona i binari di guida. Il sistema di taglio rileva il primo angolo della carta ed accelera le lame alla velocità del trasportatore prima di effettuare un 'interrupt slit' in una singola direzione - che crea strisce ma lascia l'angolo esterno attaccato. Questa bordatrice tiene le strisce a posto mentre la carta ruota di 90° per una seconda registrazione ed uno stadio di taglio per separare i singoli fogli stampati. Il sistema di taglio di Rollem è molto rigido, permettendo un taglio molto preciso che è adatto anche per oggetti che riguardano la sicurezza, con velocità fino a 4000 fogli/ora. Ogni modulo di taglio usa due servomotori, uno per controllare l'accelerazione ed il ritorno della testa di taglio, ed uno per il posizionamento verticale delle lame rotanti. Lo stadio successivo è l’incollaggio. Se per esempio i prodotti finiti sono dei biglietti da visita, i biglietti separati sono raccolti in un impilatore da tre servomotori per gli assi di moto, che muovono le carte ad angolo attraverso l'area di processo in uno canale di uscita a 'grondaia'.

Un video che mostra l'impilatore Rollem è pubblicato online su: http://www.youtube.com/watch?v=Z8DKdedL4kY

Informazioni su ABB. ABB (www.abb.com) è la società leader nelle tecnologie dell'energia e dell'automazione che permette ai clienti nelle utilities e nell'industria di migliorare le loro prestazioni diminuendo contemporaneamente l'impatto ambientale. Il gruppo di società ABB opera in circa 100 nazioni ed impiega circa 145.000 persone.

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