Nel mondo della produzione industriale di cialde, l'efficienza e l'affidabilità delle macchine sono fondamentali. Secondo esperti del settore, nel mondo ogni due cialde prodotte industrialmente, una viene cotta con una macchina per cialde sviluppata dalla “Franz Haas-Waffelmaschinen” dall'azienda Bühler.
Gli impianti realizzati su misura per i clienti devono quindi garantire, oltre a un’elevata flessibilità, la conformità soprattutto agli standard di sicurezza specifici del paese.
Motion Control e Integrated Motion Controller (IMC)
Il motion control è tradizionalmente sinonimo di controllo esatto di posizione, velocità e accelerazione. In genere, tali applicazioni richiedono soluzioni servoazionate complesse, oppure un inverter più un gruppo di controllo del motion aggiuntivo e un encoder.
Con la funzione Integrated Motion Controller (IMC), Danfoss offre un'interessante alternativa al motion control servoazionato. Integrato direttamente nel drive VLT® AutomationDrive, l'IMC esegue molto facilmente attività di posizionamento e sincronizzazione con e senza encoder.
Quando nel 2017 Danfoss ha lanciato la funzionalità Controllore del Movimento Integrato (IMC), Haas, come era noto allora, ha chiesto se la nuova tecnologia di controllo sarebbe stata anche una pratica alternativa ai controlli servoazionati per le sue macchine. Il produttore nazionale di macchine di fama mondiale per cialde, biscotti e dolciumi aveva già utilizzato per molti anni i convertitori di frequenza VLT® di Danfoss con il nome di FHW Franz Haas Waffelmaschinen, e rimane fedele a questa tradizione anche sotto la bandiera del Gruppo Bühler.
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Tipi di Posizionamento con IMC
La funzione IMC può essere utilizzata universalmente, poiché può posizionare in modo assoluto, relativo e con il sensore.
- Posizione Assoluta: Il riferimento di posizione si riferisce a un punto zero macchina definito. Questo viene determinato all'avvio della macchina dal cosiddetto ciclo di homing. Se si utilizza un sistema di feedback opzionale con posizione assoluta, questo non è necessario perché il punto zero è impostato dall'encoder.
- Applicazione Pratica: Una delle applicazioni più comuni a Leobendorf è "downstream" rispetto al cono del forno con posizionamento assoluto degli assi lineari. L'attività consiste nel posizionare la carta davanti ai coni di caramella in continuo movimento per poterli inserire l'uno nell'altro nella fase successiva. I motori utilizzati sono motori PM che funzionano ad anello aperto.
Il vantaggio di IMC: si può eliminare l'encoder rotante, eliminando così i costi per l'encoder e per il cablaggio, l'analisi e i tempi di lavoro per l'installazione e la messa in funzione.
Sincronizzazione
Sincronizzazione significa creare una sincronizzazione angolare-sincrona di due o più assi. Il rapporto di trasmissione dei due assi può essere regolato in modo continuo.
Il segnale di riferimento per posizione e velocità viene rilevato da un encoder esterno, generato da un PLC come segnale a impulsi o specificato tramite un segnale master virtuale. Il riferimento per il drive master viene effettuato nel modo tradizionale tramite un segnale analogico oppure tramite un setpoint sul bus di campo.
Gli specialisti delle macchine per cialde di Leobendorf utilizzano la sincronizzazione con un segnale master, ad esempio negli azionamenti follower del cono del forno. Nei processi successivi, fino a otto assi si muovono con un angolo sincrono l'uno rispetto all'altro. Come segnale master viene utilizzato un segnale a impulsi dal PLC.
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Prima di avviare i convertitori di frequenza, tutti vengono spostati in una posizione di riferimento (homing). I motori PM utilizzati in anello aperto con la trasmissione ottengono una sincronizzazione angolare-sincrona a prescindere dalle diverse trasmissioni e dai diversi motori, tramite l'esatta regolazione del rapporto di trasmissione. In questo modo si elimina la necessità di un sistema encoder completo per gli otto assi e i controllori servoazionati.
Oltre alla semplice parametrizzazione, IMC offre un'elevata affidabilità grazie alla collaudata tecnologia dei convertitori di frequenza e alla facile ricerca guasti. La rimessa in servizio può essere eseguita di solito dall'operatore e non richiede personale appositamente addestrato.
Sicurezza e Automazione
Una sfida in quanto, per quanto riguarda il monitoraggio, si tratta di una sequenza di fasi complesse dal punto di vista della tecnologia di controllo: al centro di ogni linea di produzione di cialde si trova il forno, che, in base al prodotto e alla configurazione dell’impianto, può raggiungere la lunghezza di 35 m, il riscaldamento viene affidato a bruciatori lunghi a gas.
In quanto soluzione completa, PNOZmulti 2 esegue in un unico sistema i task (sicurezza funzionale e controllo bruciatore) dei comandi bruciatore che finora erano separati. “Realizzare una tecnologia di sicurezza completa con tecnologia Pilz e totalmente indipendente dall’automazione standard, ha per noi molteplici vantaggi.
Breve Storia
La prima macchina per cialde risale già alla fine degli anni ‘40 del secolo scorso e fu realizzata dal fondatore dell’azienda, Franz Haas. Dal 2018 l’azienda è entrata a far parte dello svizzero Bühler Group insieme ad altre filiali in tutto il mondo.
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