La prima macchina automatica progettata da Longo Industries e realizzata da Bema srl è realtà.
IL COMPONENTE
Si tratta di una macchina che produce sacchetti da impiegare per l’industria della gomma1 partendo da bobine di materiale plastico tubolare.2
Per ottenere il risultato finale, la macchina realizza diverse operazioni in sequenza grazie ai seguenti gruppi:
- Svolgitore: srotola la bobina in ingresso, poggiata su appositi supporti, grazie a due calandre che tirano il materiale plastico, alimentando così la macchina.
- Sistema taglia-salda: è il cuore della macchina e realizza sia la saldatura dei sacchetti sia il pretaglio, entrambi in direzione trasversale al flusso di materiale.
- Avvolgitore: avvolge il materiale lavorato per ottenere la bobina finale.
La macchina non lavora in flusso continuo: ogni volta che la bobina nello svolgitore finisce o che quella nell’avvolgitore si riempie, è necessario fermare la macchina per caricare una nuova bobina di materiale o scaricare la bobina di materiale lavorato, eseguire le opportune operazioni3 e poi ripartire.
Per diverse ragioni (logistica, funzionalità, costi, ecc.) l’avvolgitore non è integrato nella macchina ma è un elemento mobile a parte.
LA PROGETTAZIONE
Realizzare una macchina automatica, seppur semplice come quella in oggetto, richiede competenze trasversali (meccanica, elettronica, pneumatica, ecc.) e confronti continui con altri professionisti (fornitori, programmatori PLC, consulenti della sicurezza, ecc.). Per non tediare il lettore con un articolo eccessivamente lungo, quindi, a seguire saranno analizzati i due aspetti più importanti della macchina, ovvero:
- la progettazione del sistema taglia-salda;
- la progettazione dei sistemi di sicurezza.
IL SISTEMA TAGLIA-SALDA
Questo sistema è composto da due elementi principali, ovvero il saldante e la lama di pretaglio, e da uno accessorio, ovvero il soffiante.
Il saldante ha il compito di realizzare la saldatura del materiale plastico. Per raggiungere lo scopo vengono impiegati due profili estrusi in ghisa con all’interno altrettante termocoppie a candela che li riscaldano in modo da fondere localmente il materiale quando le due metà, una fissa ed una mobile, vanno a contatto.
Il movimento del saldante è regolato tramite un meccanismo biella-manovella azionato da un motore elettrico gestito dal PLC della macchina.
Per migliorare la qualità della saldatura (ma anche del pretaglio) è previsto un pressino, fissato alla parte mobile del saldante tramite un sistema elastico, che tiene fermo il materiale durante la saldatura.
A valle del saldante è presente la lama di pretaglio. Si tratta essenzialmente di una lamiera di ottone con un profilo seghettato fissata in modo solidale al saldante mobile che realizza delle incisioni sul materiale permettendo così di strappare agevolmente i singoli sacchetti dalla bobina durante l’utilizzo.
Per concludere, a monte del saldante è presente un soffiante che serve ad evitare che il materiale plastico rimanga attaccato al saldante fisso dopo la saldatura. Con un getto d’aria si favorisce lo scivolamento del materiale ed il corretto flusso della macchina.
I sistemi di sicurezza
La macchina è stata progettata per rispettare tutte le normative vigenti in tema di sicurezza.4 Per tale motivo sono state implementate le seguenti misure:
- tutti i componenti in movimento situati ai lati della macchina sono stati coperti con dei carter dotati di sportelli con sensore di apertura;
- nella parte anteriore della macchina, le calandre dello svolgitore sono state coperte con uno sportello apribile dotato di sensore di apertura;
- lo spazio tra la macchina e l’avvolgitore è stato delimitato con due sportelli dotati anch’essi di sensore di apertura;
- per evitare che qualcuno possa toccare il materiale plastico mentre la macchina è in funzione, a partire dall’avvolgitore sono state inserite 4 fotocellule che coprono tutti i lati lunghi della macchina.
Grazie a queste accortezze, un qualsiasi tentativo di intervento sulla macchina in funzione ne causa l’arresto immediato.
IL RISULTATO finale
Prima di essere consegnata al cliente finale la macchina è stata assemblata, tarata e collaudata, come si può vedere nel video sottostante.
- Nel dettaglio, questi sacchetti vengono usati per dosare i diversi polimeri che costituiscono la miscela.
- Questo vuol dire che la pellicola di materiale plastico è già stata lavorata in precedenza in modo da ottenere una sezione di materiale già chiusa ai lati.
- Per lo svolgitore è necessario che un operatore addestrato prenda l’inizio della pellicola di materiale e la indirizzi attraverso i gruppi della macchina, fino a completare il ciclo all’avvolgitore. Per l’avvolgitore invece basta che l’operatore agganci la pellicola di materiale lavorato sulla nuova bobina.
- In particolare, la Direttiva 2006/42/CE, nota anche come “Direttiva macchine”.