Monitoraggio dei sensori di posizione dei cilindri oleodinamici negli stampi a iniezione

Dalla reale applicazione su uno stampo al monitoraggio centralizzato dei sensori e alla protezione dello stampo

I cilindri oleodinamici sono ampiamente utilizzati negli stampi a iniezione per controllare movimenti di carrelli, anime, estrattori, sistemi di chiusura e altri componenti mobili. In molte applicazioni, tuttavia, non è sufficiente sapere che un cilindro è stato comandato.

Il sistema di controllo dello stampo deve sapere anche in quale posizione si trova il cilindro.

Un cilindro può infatti dover raggiungere una posizione completamente retratta o completamente estesa prima che possa iniziare un’altra operazione. Se la posizione prevista non viene raggiunta, oppure se il sistema riceve una combinazione anomala di segnali, lo stampo può essere esposto a movimenti errati, interferenze meccaniche o potenziali danneggiamenti.

Per questo motivo, i sensori di posizione e la loro corretta gestione rappresentano una parte importante della progettazione di un sistema oleodinamico per stampi.

Una reale applicazione analizzata dal Technical Team di Vega mostra molto bene questo problema. Durante la progettazione di uno stampo a iniezione, la posizione dei cilindri oleodinamici venne modificata. Inizialmente i cilindri erano previsti nella parte superiore dello stampo, ma successivamente vennero spostati nella parte inferiore. Il cliente fornì immagini della nuova configurazione e richiese supporto tecnico per la disposizione definitiva. 

La questione, però, non riguardava soltanto la posizione meccanica dei cilindri.

Il Technical Team di Vega propose di valutare l’installazione della SIM08 sul lato operatore dello stampo, con l’obiettivo di collegare e gestire centralmente i segnali dei singoli sensori e rendere immediatamente visibile il loro stato. 

Questa applicazione rappresenta un esempio concreto di come il controllo dei cilindri oleodinamici possa essere integrato con il monitoraggio dei sensori, la diagnostica e la protezione dello stampo.

1. Perché il feedback di posizione è importante negli stampi a iniezione

Un cilindro oleodinamico non lavora normalmente in modo indipendente dal resto dello stampo.

Il suo movimento fa parte di una sequenza.

Un esempio semplificato può essere:

  1. La valvola oleodinamica comanda l’estensione del cilindro.
  2. Il cilindro muove un’anima o un carrello.
  3. Un sensore rileva che il cilindro ha raggiunto la posizione richiesta.
  4. Il sistema di controllo riceve il segnale.
  5. La macchina autorizza l’operazione successiva.

Il sensore, quindi, non serve semplicemente a indicare che il cilindro si è mosso.

Il suo segnale può diventare una condizione necessaria per consentire il passaggio successivo del ciclo.

Se il segnale non arriva, è errato oppure presenta una combinazione anomala, il sistema deve poter riconoscere la situazione prima di consentire un movimento potenzialmente dannoso.

Questo diventa ancora più importante quando sullo stesso stampo sono installati diversi cilindri oleodinamici e numerosi sensori.

2. La reale applicazione: la posizione dei cilindri cambia durante la progettazione

L’applicazione analizzata dal Technical Team di Vega è nata da una situazione molto concreta.

Durante lo sviluppo dello stampo, era stata inizialmente prevista l’installazione dei cilindri nella parte superiore dello stampo.

Successivamente, durante la progettazione, i cilindri furono spostati nella parte inferiore dello stampo. Il cliente comunicò quindi la nuova disposizione e fornì immagini relative alla configurazione prevista. 

Questo tipo di modifica non è insolito nella progettazione degli stampi.

La posizione finale di un cilindro può dipendere da:

  • spazio disponibile;
  • architettura dello stampo;
  • accessibilità;
  • interferenze meccaniche;
  • percorso dei tubi idraulici;
  • posizione dei sensori;
  • necessità di manutenzione;
  • movimento di altri componenti.

Ma quando viene spostato un cilindro, nasce anche una seconda domanda:

Come devono essere collegati e monitorati i relativi sensori di posizione?

3. Dalla posizione del cilindro alla gestione dei sensori

Il Technical Team non si limitò quindi a considerare la posizione fisica dei cilindri.

Venne proposta la valutazione dell’installazione della SIM08 direttamente sullo stampo, sul lato operatore, in modo da concentrare in un unico punto la connessione e la gestione dei segnali provenienti dai singoli sensori. 

Questo introduce un concetto progettuale importante.

Invece di considerare ogni sensore come un segnale indipendente che viene semplicemente inviato al quadro elettrico della macchina, è possibile creare un’interfaccia locale attraverso la quale lo stato dei diversi sensori può essere visualizzato immediatamente.

Per l’operatore, questo può rendere molto più semplice la ricerca di un’anomalia.

Se un cilindro non raggiunge la posizione prevista, è possibile individuare quale sensore sta fornendo un’informazione anomala senza dover controllare singolarmente tutti i cilindri.

4. Cosa succede quando i sensori diventano numerosi?

Immaginiamo uno stampo con diversi cilindri oleodinamici.

Ogni cilindro può avere sensori dedicati alle diverse posizioni.

A seconda dell’applicazione, questi possono indicare:

  • posizione completamente retratta;
  • posizione completamente estesa;
  • posizione corretta del meccanismo;
  • posizione non ancora raggiunta.

Con l’aumentare del numero di cilindri, aumenta rapidamente anche il numero dei segnali elettrici da gestire.

Senza un sistema di monitoraggio chiaro, individuare l’origine di un’anomalia può diventare difficile.

L’operatore può sapere che lo stampo si è fermato perché non è stato ricevuto un determinato segnale di posizione, ma potrebbe non sapere immediatamente quale sensore è responsabile del problema.

È proprio questa una delle situazioni che la SIM08 è stata proposta per gestire nell’applicazione reale.

5. Monitoraggio centralizzato dei singoli segnali

La SIM08 permette di collegare e gestire i segnali provenienti dai singoli sensori.

Nella comunicazione relativa all’applicazione, il Technical Team evidenziò in particolare la possibilità di visualizzare lo stato di ogni singolo sensore attraverso LED dedicati. 

Si tratta di una funzione apparentemente semplice, ma molto utile.

Invece di affidarsi esclusivamente a un allarme generale della macchina, l’operatore può osservare direttamente il sistema di monitoraggio e verificare quali sensori risultano attivi.

In termini pratici, il processo diagnostico può diventare:

Stampo fermo

↓

Controllo della SIM08

↓

Individuazione del sensore con stato anomalo

↓

Controllo del cilindro o del meccanismo corrispondente

Questo può ridurre sensibilmente il tempo necessario per individuare l’origine del problema.

6. Perché l’indicazione visiva è utile

Uno stampo a iniezione può contenere un numero elevato di componenti concentrati in uno spazio relativamente ridotto.

Quando un movimento oleodinamico non viene completato correttamente, la causa potrebbe non essere immediatamente evidente.

Il problema potrebbe dipendere da:

  • cilindro oleodinamico;
  • valvola;
  • sensore;
  • collegamento del sensore;
  • segnale elettrico;
  • meccanismo meccanico;
  • sequenza di controllo.

Un’indicazione locale non elimina la necessità di una diagnosi tecnica completa, ma fornisce immediatamente un’informazione importante sullo stato del sensore.

Ed è proprio questa la differenza.

La SIM08 non fa semplicemente muovere il cilindro.

Aiuta a capire che cosa stanno rilevando i sensori di posizione.

7. Il sensore di posizione come parte della sequenza dello stampo

Un sensore può fornire un’informazione fondamentale prima che possa iniziare una nuova operazione.

Per esempio:

Cilindro A retratto

prima di:

Cilindro B in estensione.

Oppure:

Anima in posizione sicura

prima di:

Chiusura dello stampo.

Se il segnale previsto non viene ricevuto, il sistema non dovrebbe semplicemente presumere che il componente meccanico si trovi nella posizione corretta.

Il feedback di posizione diventa quindi un elemento importante della protezione dello stampo.

8. Una funzione di protezione integrata

L’applicazione analizzata contiene un elemento particolarmente interessante.

Il sistema SIM08 è dotato di una funzione di protezione che interviene quando rileva contemporaneamente due segnali corrispondenti alle posizioni avanti e indietro. 

Si tratta di una condizione anomala.

Un meccanismo non dovrebbe normalmente risultare contemporaneamente nella posizione completamente avanzata e in quella completamente arretrata.

La presenza simultanea dei due segnali può quindi indicare una condizione che richiede attenzione.

Il sistema considera questa combinazione come un’anomalia e interviene per evitare che la sequenza dello stampo proceda in modo non corretto. 

9. Perché due segnali contemporaneamente possono essere un problema

Consideriamo una configurazione semplificata con due sensori:

Posizione avanti

e

Posizione indietro.

Durante il normale funzionamento si dovrebbe avere una sequenza simile:

Sensore indietro attivo

↓

Il cilindro inizia a muoversi

↓

Sensore indietro disattivato

↓

Il cilindro continua la corsa

↓

Sensore avanti attivo

I due segnali rappresentano quindi due condizioni differenti della corsa.

Se entrambi risultano attivi contemporaneamente, il sistema sta ricevendo informazioni contraddittorie.

Questa situazione può essere associata, ad esempio, a un problema del sensore, del collegamento o del sistema di controllo.

La documentazione dell’applicazione non attribuisce la condizione a una singola causa specifica; stabilisce invece che la SIM08 riconosce la combinazione anomala e attiva la relativa protezione. 

10. Proteggere l’integrità dello stampo

La funzione di protezione non serve quindi soltanto a segnalare un problema elettrico.

Il Technical Team ha evidenziato che questa funzione contribuisce a proteggere l’integrità dello stampo da operazioni errate. 

Questo aspetto è particolarmente importante perché i movimenti all’interno di uno stampo sono spesso interdipendenti.

Un componente deve trovarsi in una determinata posizione prima che un altro possa muoversi.

Se il segnale di posizione è errato e il sistema consente comunque di procedere, può verificarsi un’interferenza tra componenti che non dovrebbero occupare contemporaneamente la stessa area.

Il monitoraggio dei sensori diventa quindi parte della strategia complessiva di protezione meccanica dello stampo.

11. Dal semplice allarme alla vera diagnostica

Esiste una differenza importante tra un semplice allarme e un sistema diagnostico efficace.

Allarme generico

Movimento idraulico non completato.

L’operatore sa che qualcosa non funziona, ma deve iniziare a cercare la causa.

Monitoraggio dei singoli sensori

Il sensore relativo a una determinata posizione non presenta lo stato previsto.

L’operatore può concentrare immediatamente l’indagine su:

  • quel sensore;
  • il relativo cavo;
  • il cilindro associato;
  • il meccanismo comandato dal cilindro.

La possibilità di identificare immediatamente il sensore che presenta un’anomalia era proprio uno degli obiettivi evidenziati dal Technical Team nella proposta relativa all’applicazione. 

12. Perché il lato operatore è una posizione importante

Il Technical Team propose specificamente l’installazione della SIM08 sul lato operatore dello stampo. 

La scelta è significativa.

Un dispositivo utilizzato per la diagnostica è molto più utile se l’operatore può:

  • vederlo facilmente;
  • controllarne i LED;
  • accedere alle connessioni;
  • verificare rapidamente lo stato dei sensori.

Un sistema di monitoraggio nascosto in una zona difficilmente accessibile perderebbe parte del suo valore pratico.

La posizione del dispositivo deve quindi essere considerata anche dal punto di vista della manutenzione e della diagnostica.

13. Il collegamento tra progettazione meccanica ed elettrica

Questa applicazione evidenzia un principio importante nella progettazione degli stampi:

Lo spostamento di un cilindro può avere conseguenze anche sull’architettura dei sensori.

Quando i cilindri sono stati spostati durante la progettazione, non era sufficiente verificare solamente:

  • spazio;
  • fissaggio;
  • corsa;
  • interferenze.

Era necessario considerare anche:

  • posizione dei sensori;
  • collegamenti;
  • percorso dei cavi;
  • accessibilità;
  • punto di raccolta dei segnali;
  • modalità di diagnosi.

Una modifica meccanica può quindi richiedere una conseguente revisione della progettazione elettrica.

14. Il sensore non è un componente isolato

È utile considerare l’intera catena:

Posizione meccanica

↓

Sensore

↓

Segnale elettrico

↓

Gestione del segnale

↓

Sistema di controllo

↓

Azione successiva

Un problema in qualsiasi punto di questa catena può influenzare il funzionamento finale dello stampo.

La SIM08 interviene nella parte relativa alla gestione dei segnali dei sensori e alla loro visualizzazione, fornendo un punto centralizzato di controllo e diagnostica. 

15. Perché la gestione centralizzata è interessante

Senza una gestione centralizzata, ogni sensore può essere collegato singolarmente al sistema di controllo della macchina.

In uno stampo con molti cilindri questo può portare a:

  • numerosi cavi;
  • numerosi punti di connessione;
  • maggiore complessità;
  • maggiore difficoltà nella ricerca dei guasti.

La SIM08 introduce invece un punto locale nel quale vengono raccolti e gestiti i segnali.

Il principio diventa:

sensori dello stampo

↓

SIM08

↓

collegamento verso il sistema di controllo

Questo rende più chiara l’architettura del sistema.

16. Il numero di connessioni deve essere considerato già in fase di progetto

Nell’applicazione analizzata, la configurazione proposta prevedeva sei connettori, quattro dei quali forniti di serie e due aggiuntivi. 

Questo dettaglio è interessante perché dimostra che la proposta non era generica.

Il Technical Team stava considerando la configurazione effettiva dello stampo e il numero di collegamenti necessari per gestire i sensori.

Quando aumenta il numero dei cilindri e dei sensori, diventa quindi importante progettare fin dall’inizio anche l’architettura elettrica associata.

17. Sensori e cilindri devono essere scelti insieme

Il tipo di sensore non può essere sempre scelto indipendentemente dal cilindro.

La costruzione del cilindro può determinare quale tecnologia di rilevamento sia adatta.

Vega, per esempio, offre differenti soluzioni di rilevamento della posizione in funzione delle diverse famiglie di cilindri, comprese soluzioni meccaniche, magnetiche e altre tecnologie.

La gamma Vega comprende inoltre cilindri con sensori di fine corsa integrati. La pagina ufficiale italiana della gamma mostra, ad esempio, il V270CG come cilindro autobloccante con sensori di fine corsa integrati.

Questo conferma un concetto importante:

cilindro, sensore e sistema di controllo devono essere considerati come un insieme.

18. Perché l’accessibilità dei sensori è importante

Durante la progettazione di uno stampo si presta normalmente molta attenzione a:

  • dimensioni del cilindro;
  • corsa;
  • forza;
  • fissaggio;
  • connessioni idrauliche.

L’accessibilità dei sensori può invece essere sottovalutata.

Ma un sensore difficile da raggiungere può rendere più complicati:

  • sostituzione;
  • manutenzione;
  • controllo del cablaggio;
  • ricerca dei guasti.

Per questo motivo, la posizione dei sensori e dei relativi collegamenti dovrebbe essere verificata insieme alla posizione del cilindro.

19. Il rapporto tra diagnostica e tempi di fermo

Quando uno stampo si arresta a causa di un segnale di posizione mancante, non è detto che il cilindro sia guasto.

Il cilindro potrebbe essere perfettamente funzionante ma il sensore potrebbe non fornire il segnale corretto.

Oppure il problema potrebbe trovarsi nel collegamento elettrico.

In una situazione di questo tipo, la possibilità di vedere immediatamente lo stato dei singoli sensori può ridurre il tempo necessario per identificare il problema.

Questo è particolarmente importante negli ambienti produttivi, dove un fermo dello stampo può significare un’interruzione della produzione.

20. Un sistema di monitoraggio non sostituisce il PLC

È importante chiarire il ruolo della SIM08.

Non deve essere interpretata come un sostituto dell’intero sistema di controllo della pressa.

Il suo compito è più specifico:

  • collegare i sensori;
  • gestire i relativi segnali;
  • visualizzarne lo stato;
  • riconoscere la condizione anomala prevista;
  • contribuire a impedire il proseguimento della sequenza in presenza della condizione di protezione.

Il controllo generale del ciclo rimane parte dell’architettura della macchina.

La SIM08 rappresenta quindi un sistema dedicato alla gestione e al monitoraggio dei segnali dei sensori, integrato nell’architettura complessiva dello stampo.

21. Perché questo approccio è utile negli stampi complessi

Più aumenta la complessità dello stampo, più diventa importante sapere rapidamente cosa sta succedendo.

Uno stampo può contenere contemporaneamente:

  • diversi cilindri oleodinamici;
  • sistemi di estrazione;
  • carrelli;
  • anime;
  • valvole;
  • sensori di posizione.

Quando il ciclo si interrompe, sapere immediatamente quale sensore non presenta lo stato previsto può ridurre notevolmente il campo di ricerca.

La diagnostica locale permette quindi di trasformare un generico:

“Lo stampo non procede”

in una situazione molto più specifica:

“Il segnale del sensore associato a questo movimento non è nello stato previsto.”

22. Una sequenza progettuale corretta

Per uno stampo con più cilindri oleodinamici e sensori di posizione, è utile procedere secondo una sequenza ben definita.

1. Definire i movimenti idraulici

Quali componenti devono essere movimentati dai cilindri?

2. Definire le posizioni da controllare

Quali posizioni devono essere confermate dal sistema?

3. Selezionare i sensori

Quale tecnologia è compatibile con il cilindro e con l’ambiente?

4. Progettare il cablaggio

Dove devono arrivare i segnali?

5. Definire il sistema di gestione

È opportuno utilizzare un punto centralizzato come la SIM08?

6. Definire le condizioni di protezione

Quali combinazioni di segnali devono impedire il proseguimento del ciclo?

7. Definire la posizione della centralina

Dove può essere installata in modo accessibile e protetto?

8. Verificare il sistema completo

Sensori, cablaggio, indicatori e logica di protezione devono essere verificati insieme.

23. Il vero valore della soluzione

La proposta del Technical Team non consisteva semplicemente nell’aggiungere una centralina elettrica allo stampo.

L’obiettivo era creare un collegamento più efficace tra:

cilindro oleodinamico

↓

sensore di posizione

↓

segnale elettrico

↓

diagnostica

↓

protezione dello stampo

La SIM08 rappresenta quindi un elemento di integrazione tra il sistema oleodinamico e quello elettrico.

24. La lezione principale dell’applicazione reale

La situazione analizzata è partita da una modifica apparentemente semplice: spostare la posizione dei cilindri nello stampo.

Ma questa modifica ha evidenziato una serie di esigenze ulteriori:

  • dove posizionare i sensori;
  • come collegarli;
  • come visualizzare il loro stato;
  • come identificare rapidamente un’anomalia;
  • come impedire che un segnale contraddittorio provochi una sequenza errata.

È proprio questo il valore di utilizzare un sistema di monitoraggio centralizzato.

La progettazione non deve quindi fermarsi al cilindro.

Deve comprendere l’intero sistema che permette al cilindro di muoversi, essere controllato, essere monitorato e operare in sicurezza.

Conclusione

La reale applicazione analizzata dal Technical Team di Vega è iniziata con un normale problema di progettazione dello stampo: la posizione dei cilindri oleodinamici è cambiata durante lo sviluppo, passando dalla configurazione inizialmente prevista a una nuova disposizione. 

La modifica della posizione dei cilindri ha portato a considerare anche la gestione dei relativi sensori.

Il Technical Team ha quindi proposto di valutare l’installazione della SIM08 sul lato operatore dello stampo, con l’obiettivo di centralizzare la connessione e la gestione dei segnali dei singoli sensori e rendere immediatamente visibile il loro stato attraverso gli indicatori. 

Particolarmente importante è la funzione di protezione associata alla rilevazione contemporanea dei segnali di posizione avanti e indietro. Questa condizione viene riconosciuta come anomala e il sistema contribuisce a impedire operazioni successive che potrebbero compromettere l’integrità dello stampo. 

La lezione più generale è quindi chiara:

I sensori di posizione dei cilindri oleodinamici non devono essere considerati semplici accessori. Sono parte integrante del sistema di controllo, diagnostica e protezione dello stampo.

Quando uno stampo utilizza numerosi movimenti oleodinamici, poter vedere immediatamente lo stato dei singoli sensori, riconoscere una condizione anomala e impedire una sequenza potenzialmente errata può contribuire in modo significativo alla diagnostica, alla manutenzione e alla protezione dello stampo.

La gamma italiana di Vega comprende sia diverse famiglie di cilindri oleodinamici per stampi sia la SIM08 Connection Box tra i prodotti disponibili.

SIM08, diagnostica dei sensori, logica di protezione e integrazione nello stampo

Nella Parte 1 abbiamo seguito la reale applicazione analizzata dal Technical Team di Vega: durante la progettazione dello stampo, la posizione dei cilindri oleodinamici è stata modificata e, di conseguenza, è stato necessario considerare anche il modo migliore per gestire i relativi sensori.

La proposta è stata quella di valutare l’installazione della SIM08 sul lato operatore dello stampo, con l’obiettivo di raccogliere e gestire i segnali dei singoli sensori e renderne immediatamente visibile lo stato.

In questa seconda parte analizziamo più nel dettaglio il funzionamento del sistema, la diagnostica, la gestione dei segnali avanti/indietro e gli aspetti pratici dell’integrazione della SIM08 nello stampo.

1. SIM08: una centralina dedicata alla gestione dei sensori

La SIM08 è una centralina di ricezione e gestione dei segnali progettata per collegare diverse tipologie di sensori utilizzati sui cilindri.

La documentazione Vega indica la compatibilità con sensori:

  • magnetici PNP;
  • induttivi PNP;
  • Reed;
  • meccanici.

La configurazione attuale della SIM08 prevede 8 ingressi indipendenti con connettori M12 e due uscite a contatto pulito controllate tramite relè.

La centralina è stata concepita per essere installata direttamente vicino allo stampo. Il collegamento principale utilizza un cavo multipolare di 5 metri, rendendo più semplice concentrare sullo stampo i collegamenti dei sensori e portare poi un unico collegamento verso la macchina.

Questa filosofia corrisponde perfettamente alla situazione affrontata dal Technical Team nel caso reale: invece di gestire i segnali dei sensori singolarmente e in modo poco leggibile, creare un punto centralizzato facilmente accessibile all’operatore.

2. Perché avere otto ingressi indipendenti è importante

In uno stampo complesso, il numero di sensori può crescere rapidamente.

Un singolo cilindro può richiedere il controllo di due posizioni:

  • completamente arretrato;
  • completamente avanzato.

Se sullo stampo vengono installati quattro cilindri, il numero dei sensori può quindi arrivare rapidamente a otto.

Il vecchio articolo tecnico di Vega dedicato alla SIM08 descrive proprio questa possibilità: una configurazione può gestire da 1 a 4 cilindri, quindi da 2 a 8 sensori, mentre per stampi più complessi è possibile utilizzare più SIM08 in cascata.

Questo permette di progettare l’architettura di monitoraggio in funzione della complessità dello stampo, anziché dover adattare lo stampo a un sistema di collegamento già definito.

3. Il vantaggio più immediato: vedere ogni sensore

Uno degli aspetti più interessanti della SIM08 è la presenza di un LED di segnalazione per ogni ingresso.

Il Technical Team aveva indicato proprio questa caratteristica come uno dei motivi principali per cui la SIM08 poteva essere utile nell’applicazione analizzata: l’operatore può vedere immediatamente lo stato dei singoli sensori e individuare più rapidamente quello che presenta un’anomalia.

La documentazione ufficiale Vega conferma che ogni ingresso dispone di una propria segnalazione luminosa.

Questo cambia radicalmente la ricerca di un guasto.

4. Da “lo stampo non funziona” a “questo sensore non è nello stato previsto”

Immaginiamo un ciclo nel quale un cilindro deve completare la propria corsa prima di consentire il movimento successivo.

Se qualcosa non funziona, il messaggio generale della macchina potrebbe essere semplicemente:

Movimento non completato.

L’operatore deve quindi iniziare a cercare la causa.

Con una centralina di monitoraggio locale, il primo controllo può diventare:

Quale sensore non presenta lo stato previsto?

Da quel momento la ricerca può concentrarsi su:

  • sensore;
  • cavo;
  • connettore;
  • cilindro;
  • meccanismo associato.

È una differenza importante soprattutto quando sullo stampo sono presenti numerosi cilindri.

5. Il problema dei collegamenti tradizionali

I sistemi tradizionali di collegamento in serie dei sensori possono creare una difficoltà specifica.

Se diversi sensori vengono collegati in serie, un’anomalia può interrompere il segnale complessivo, ma il sistema non necessariamente permette di capire immediatamente quale sensore sia responsabile del problema.

Il blog tecnico Vega descrive proprio questa limitazione dei sistemi tradizionali e spiega come la SIM08 sia stata sviluppata per permettere il controllo individuale dei sensori e una più semplice identificazione del sensore responsabile dell’anomalia.

La differenza è quindi tra:

un segnale complessivo

e

la possibilità di conoscere lo stato dei singoli ingressi che lo compongono.

6. Il ruolo dei LED nella manutenzione

La diagnostica visiva è particolarmente utile durante:

  • avviamento dello stampo;
  • cambio stampo;
  • manutenzione;
  • ricerca di un guasto;
  • sostituzione di un sensore;
  • verifica del cablaggio.

Il tecnico può osservare direttamente il comportamento dell’ingresso mentre interviene sul relativo sensore.

Questo permette di distinguere più rapidamente un problema di rilevamento da un problema che si trova a valle del sensore.

7. Una funzione importante: il riconoscimento dei segnali contraddittori

La SIM08 non si limita a visualizzare i segnali.

Nel caso analizzato dal Technical Team, uno degli aspetti più importanti era la gestione della condizione nella quale vengono rilevati contemporaneamente i segnali relativi alla posizione avanti e indietro.

Un cilindro che viene utilizzato per rilevare due posizioni opposte non dovrebbe normalmente risultare contemporaneamente in entrambe.

La presenza contemporanea dei due segnali deve quindi essere considerata una condizione anomala.

8. Perché un doppio segnale può essere pericoloso

Consideriamo una sequenza semplificata.

All’inizio del ciclo:

Posizione arretrata → attiva

Il cilindro riceve il comando di avanzamento.

Durante il movimento:

Posizione arretrata → disattiva

Alla fine:

Posizione avanzata → attiva

Questa successione permette al sistema di sapere in quale fase della corsa si trova il cilindro.

Se invece entrambi i segnali risultano contemporaneamente attivi, il sistema riceve un’informazione incoerente.

Le cause possono essere diverse e il documento dell’applicazione non attribuisce il doppio segnale a una causa unica.

Ciò che conta è che la condizione viene riconosciuta come anomala e gestita dalla logica di protezione.

9. Il sistema può impedire il proseguimento del ciclo

Questo è uno degli aspetti più importanti della SIM08.

Secondo la documentazione Vega, quando viene rilevata la condizione anomala prevista sui sensori, la centralina blocca il proseguimento delle fasi successive del ciclo di stampaggio, evitando che il movimento successivo possa causare danni ai componenti meccanici dello stampo.

Nel caso reale analizzato dal Technical Team, questa funzione veniva considerata proprio come una forma di protezione dell’integrità dello stampo.

Non si tratta quindi soltanto di:

“Accendere una spia quando qualcosa non funziona.”

Il sistema può intervenire sulla sequenza operativa.

10. La protezione è basata sullo stato dei sensori

Questo concetto è importante.

La SIM08 non misura direttamente:

  • forza del cilindro;
  • pressione dell’olio;
  • portata;
  • posizione assoluta dello stelo.

Gestisce invece i segnali provenienti dai sensori installati sui cilindri.

La logica di protezione nasce quindi dalla verifica della coerenza di questi segnali.

In altre parole:

informazione del sensore

↓

analisi dello stato

↓

riconoscimento della condizione anomala

↓

protezione del ciclo

È questo collegamento tra sensoristica e controllo che rende il sistema interessante per gli stampi a iniezione.

11. Non serve un software speciale per la configurazione

Un ulteriore vantaggio pratico è che la SIM08 non richiede un software dedicato per la configurazione.

La documentazione Vega indica che la configurazione viene effettuata tramite DIP switch situati sotto il coperchio.

Questo permette di impostare la centralina senza introdurre necessariamente un sistema di programmazione complesso.

Per un dispositivo installato direttamente sullo stampo, la semplicità di configurazione può essere un vantaggio durante manutenzione e sostituzione.

12. Controllo manuale dei sensori

La SIM08 permette inoltre di intervenire manualmente sui singoli switch attraverso i comandi integrati.

La documentazione Vega indica che questa funzione permette di verificare il funzionamento dei singoli sensori osservando contemporaneamente la relativa segnalazione LED.

È una caratteristica particolarmente utile durante il collaudo.

Il tecnico può verificare:

  • attivazione del sensore;
  • risposta dell’ingresso;
  • funzionamento del LED;
  • corretto comportamento della serie.

13. La scelta del sensore dipende dal cilindro

Non tutti i cilindri possono utilizzare necessariamente lo stesso tipo di sensore.

La tecnologia di rilevamento deve essere compatibile con:

  • costruzione del cilindro;
  • materiale del corpo;
  • temperatura;
  • spazio disponibile;
  • ambiente;
  • numero di cicli.

Un esempio interessante è il V450CM.

Vega specifica che il corpo del V450CM è interamente in acciaio e che, per questa ragione, vengono utilizzati sensori meccanici anziché sensori magnetici.

La stessa pagina conferma inoltre la compatibilità dei sensori meccanici Vega con la SIM08.

Questo dimostra che il sistema di monitoraggio deve essere progettato insieme al cilindro.

14. Sensori meccanici: quando possono essere necessari

Per i cilindri V450CM, Vega propone differenti configurazioni di sensori meccanici.

Le versioni disponibili comprendono soluzioni per differenti esigenze di temperatura e installazione. Alcune versioni sono indicate fino a 180 °C, mentre altre sono progettate per temperature inferiori. Vega dichiara inoltre una durata fino a 10 milioni di cicli per le versioni previste, con l’eccezione specificata per il modello MS6 a 180 °C.

Sono caratteristiche importanti per gli stampi, dove il sensore può essere sottoposto a:

  • elevato numero di cicli;
  • vibrazioni;
  • temperature elevate;
  • spazi estremamente limitati.

15. La temperatura della SIM08 deve essere considerata

Anche la centralina deve essere installata tenendo conto dell’ambiente dello stampo.

La documentazione ufficiale attuale indica per la SIM08:

  • protezione IP67;
  • temperatura massima di lavoro intorno a 80 °C.

Questo significa che non è corretto installarla semplicemente nel punto più comodo dello stampo senza verificare la temperatura effettiva.

Se la posizione scelta è troppo calda, Vega indica l’utilizzo di una piastra isolante per mantenere la temperatura entro i limiti previsti.

16. Protezione dall’ambiente dello stampo

La protezione IP67 rende la SIM08 adatta a molte condizioni industriali, ma non significa che qualsiasi posizione sullo stampo sia automaticamente appropriata.

La documentazione Vega raccomanda particolare attenzione quando esistono:

  • rischio di collisione;
  • polvere;
  • sporco;
  • movimenti dello stampo che possono danneggiare fisicamente la centralina.

In condizioni particolarmente gravose viene suggerita l’installazione all’interno di un contenitore metallico con pannello frontale trasparente in policarbonato, in modo da proteggere la centralina mantenendo visibili i LED.

17. Perché installare la SIM08 direttamente sullo stampo

Una delle caratteristiche progettuali più interessanti è la possibilità di installare la centralina vicino allo stampo.

Il collegamento principale utilizza un cavo multipolare di 5 metri.

L’architettura può quindi essere schematizzata come:

Sensori dei cilindri

↓

SIM08 sullo stampo

↓

Cavo multipolare

↓

Pressa / sistema di controllo

Questo permette di concentrare sullo stampo i collegamenti dei singoli sensori e di semplificare il collegamento verso la macchina.

18. Connettori M12 e manutenzione

La SIM08 utilizza connettori M12 per il collegamento dei sensori.

Questa soluzione presenta un vantaggio pratico durante la manutenzione.

Un collegamento con connettore permette di intervenire sul singolo sensore senza necessariamente dover modificare un cablaggio complesso.

Il vecchio articolo tecnico Vega evidenzia proprio la maggiore semplicità degli interventi di manutenzione e smontaggio ottenuta utilizzando connettori sia tra sensori e centralina sia tra centralina e pressa.

19. Il collegamento con la pressa

La SIM08 non è progettata per funzionare come un dispositivo isolato.

Il segnale deve arrivare al sistema di controllo della pressa.

Il vecchio materiale tecnico Vega descrive il collegamento alla pressa attraverso l’alimentazione e i contatti di uscita dedicati alla gestione della sequenza e della sicurezza.

La configurazione elettrica definitiva deve naturalmente essere verificata in funzione dell’architettura della pressa e del sistema di controllo utilizzato.

20. Perché la centralina può ridurre i tempi di diagnosi

Il vantaggio economico della SIM08 non deriva soltanto dal prezzo del componente.

Il vero valore può essere il tempo risparmiato durante la ricerca di un guasto.

Supponiamo che uno stampo abbia otto sensori.

Senza una diagnostica individuale, il tecnico potrebbe dover controllare progressivamente:

  • PLC;
  • cablaggi;
  • connettori;
  • sensori;
  • cilindri.

Con la visualizzazione individuale degli ingressi, può iniziare direttamente dal sensore che presenta lo stato inatteso.

Meno tempo di ricerca significa potenzialmente:

  • meno fermo macchina;
  • meno ore di manutenzione;
  • avviamento più rapido;
  • diagnosi più semplice.

21. Un problema elettrico non significa necessariamente un problema al cilindro

Questo è un punto importante nella diagnosi.

Se un cilindro non viene riconosciuto nella posizione corretta, non bisogna immediatamente concludere che il cilindro sia guasto.

Potrebbero esserci problemi a:

  • sensore;
  • cavo;
  • connettore;
  • alimentazione;
  • collegamento;
  • logica di controllo.

La SIM08 permette di separare più rapidamente la parte relativa al feedback di posizione dalla parte meccanica e oleodinamica.

Questo è particolarmente utile durante la ricerca della causa radice.

22. Il tester per sensori come strumento complementare

Vega dispone anche di un tester per sensori dei cilindri oleodinamici, pensato per facilitare il controllo dei sensori durante la manutenzione.

La documentazione Vega spiega che il tester può essere utilizzato per verificare sensori Reed e PNP/NPN e visualizzare tramite LED quando il sensore viene attivato.

È importante distinguere le due funzioni:

SIM08

→ gestione e monitoraggio dei sensori durante l’integrazione con lo stampo.

Tester sensori

→ strumento per verificare individualmente il funzionamento di un sensore durante manutenzione e diagnosi.

Sono quindi strumenti complementari.

23. La SIM08 come parte dell’architettura dello stampo

Il caso reale mostra perché la sensoristica non dovrebbe essere considerata soltanto alla fine della progettazione.

Quando cambia la posizione dei cilindri, devono essere rivalutati anche:

  • posizione dei sensori;
  • accessibilità;
  • percorso dei cavi;
  • punto di collegamento;
  • posizione della centralina;
  • protezione della centralina;
  • logica di sicurezza.

In altre parole:

la progettazione del cilindro non termina con il dimensionamento meccanico.

Comprende anche il modo in cui il cilindro comunica il proprio stato al sistema di controllo.

24. Una possibile architettura completa

Per uno stampo con più cilindri oleodinamici, l’architettura può essere pensata in questo modo:

Cilindro 1

→ sensori

Cilindro 2

→ sensori

Cilindro 3

→ sensori

Cilindro 4

→ sensori

↓

SIM08

↓

Segnale di stato / protezione

↓

PLC / controllo pressa

↓

Sequenza successiva del ciclo

Questo approccio consente di creare un punto centralizzato nel quale vengono raccolte le informazioni relative alle posizioni dei cilindri.

25. Quando lo stampo diventa più complesso

Per applicazioni semplici, la gestione dei sensori può essere relativamente immediata.

Ma aumentando il numero di:

  • cilindri;
  • movimenti;
  • sensori;
  • sequenze;
  • interblocchi;

aumenta anche la necessità di una struttura di controllo chiara.

Il blog tecnico Vega dedicato alla scelta dei sensori sottolinea proprio quanto possa diventare complessa la selezione e la gestione dei sensori negli stampi e presenta la SIM08 come strumento per semplificare il controllo dei segnali.

26. Il vero obiettivo: evitare che un’anomalia diventi un danno meccanico

La funzione più importante non è quindi il LED.

Non è nemmeno il connettore.

Il vero obiettivo è creare una catena di controllo nella quale un’anomalia del feedback di posizione venga riconosciuta prima che possa tradursi in un movimento errato dello stampo.

Il principio è:

sensore anomalo

↓

anomalia riconosciuta

↓

sequenza bloccata

↓

operatore informato

↓

diagnosi

↓

ripristino

Questo è molto più efficace di un sistema nel quale l’operatore scopre il problema soltanto dopo che un componente meccanico è stato danneggiato.

27. Il caso reale e la scelta della SIM08

Tornando alla situazione concreta analizzata dal Technical Team, il problema non era semplicemente scegliere un sensore.

La posizione dei cilindri era stata modificata durante la progettazione e il nuovo layout richiedeva di considerare come gestire i relativi segnali.

La proposta di installare la SIM08 sul lato operatore aveva quindi una logica precisa:

  • concentrare i collegamenti;
  • rendere visibile lo stato dei sensori;
  • facilitare la diagnosi;
  • gestire le condizioni anomale;
  • contribuire alla protezione dello stampo.

La configurazione presa in considerazione prevedeva inoltre sei connettori, quattro standard e due aggiuntivi, in funzione delle esigenze dell’applicazione.

28. Dalla progettazione alla manutenzione

Un altro vantaggio di questo approccio è che la stessa architettura rimane utile per tutta la vita dello stampo.

Durante la progettazione:

→ permette di organizzare i collegamenti.

Durante il collaudo:

→ permette di verificare i sensori.

Durante la produzione:

→ permette di visualizzare lo stato degli ingressi.

Durante la manutenzione:

→ permette di individuare più rapidamente il sensore coinvolto.

Durante una modifica dello stampo:

→ permette di gestire più ordinatamente eventuali nuovi sensori.

La soluzione quindi non riguarda soltanto la fase di costruzione.

29. Una progettazione corretta parte dal sistema completo

Quando viene scelto un cilindro oleodinamico per uno stampo, è utile definire contemporaneamente:

Parte meccanica

  • forza;
  • corsa;
  • dimensioni;
  • fissaggio;
  • posizione.

Parte oleodinamica

  • pressione;
  • portata;
  • connessioni;
  • tubazioni;
  • valvole.

Parte elettrica

  • sensori;
  • tipo di segnale;
  • cablaggio;
  • connettori;
  • centralina.

Parte di controllo

  • sequenza;
  • interblocchi;
  • condizioni anomale;
  • protezioni.

Solo considerando questi elementi come un unico sistema è possibile ottenere un’applicazione realmente ottimizzata.

30. Conclusione tecnica

Il caso reale analizzato dal Technical Team di Vega dimostra che un cilindro oleodinamico per stampi non dovrebbe essere considerato soltanto come un attuatore.

È anche una fonte di informazioni sulla posizione del meccanismo che sta movimentando.

Queste informazioni possono essere utilizzate per:

  • autorizzare una sequenza;
  • bloccare una sequenza;
  • diagnosticare un’anomalia;
  • proteggere il meccanismo;
  • ridurre i tempi di manutenzione.

La SIM08 rappresenta l’interfaccia che permette di trasformare questi segnali in un sistema più facilmente leggibile e gestibile.

La documentazione ufficiale Vega conferma inoltre che la SIM08 è progettata specificamente per il collegamento dei sensori dei cilindri, con ingressi M12, LED di segnalazione, protezione IP67 e funzioni dedicate alla gestione delle condizioni anomale.

La vera lezione dell’applicazione è quindi:

Un sensore di posizione non serve soltanto a sapere dove si trova un cilindro. Se correttamente integrato nel sistema di controllo, può diventare una parte fondamentale della diagnostica e della protezione dello stampo.

URL utili e verificati

Ho verificato i collegamenti e ho selezionato solo pagine in italiano di icvega.it e vegacylinders.com/it, come richiesto.

Categoria: Supporto
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