Serraggio e presa con la giusta forza e wireless

Alla EMO di Milano, Röhm ha presentato la griffa di serraggio e di presa per autocentrante con sensoristica integrata i-Jaw, soluzione IoT per la misurazione in tempo reale della forza di serraggio statica e residua durante la lavorazione, senza cavi ma con connessione wireless. 

Oggi come ieri i pezzi vengono bloccati nello stesso modo: è l’operatore che blocca “a sensazione”, nel caso di autocentranti manuali o a seconda della forza preindicata nel cilindro idraulico, nel caso di quelli automatici. Senza i sensori, però, la macchina utensile può supportare l’operatore solo in misura limitata. Per garantire che i pezzi siano davvero bloccati in modo “sicuro” la forza di serraggio è spesso impostata troppo alta, soprattutto nel caso di componenti con pareti sottili o superfici sensibili che porta rapidamente alla deformazione e allo schiacciamento. 

Con la ganascia di serraggio i-Jaw con tecnologia a sensori integrata sviluppata da Röhm e presentata in anteprima alla EMO di Milano, il serraggio è diventato “smart”. Su questo sistema non solo si adotta un dispositivo di serraggio con sensori integrati per il serraggio e la presa, ma è possibile misurare la forza di serraggio così come altri parametri, quali vibrazioni o spostamenti del pezzo, ecc. Un gateway universale gestisce la ricezione e l’inoltro dei dati, mentre la presenza di un’interfaccia aperta permette di integrare in ogni momento altri sensori, che possono essere componenti già installati nella macchina o componenti aggiuntivi di applicazioni di terze parti. I dati gestiti dal gateway vengono inoltrati al cloud per essere salvati. Su richiesta, il gateway può essere collegato direttamente alla macchina utensile tramite protocollo Profinet. I dati misurati saranno quindi visualizzabili direttamente sull’interfaccia della macchina. Per illustrare le peculiarità di tale sistema, presso lo stand di Röhm alla EMO sono state effettuate alcune prove pratiche che hanno visto come protagonista le ganasce i-Jaw e un mandrino di serraggio Röhm Duro-A RC equipaggiato con un sistema di cambio rapido delle ganasce. Prima di lanciare il prodotto sul mercato (i-Jaw sarà disponibile a partire da febbraio dell’anno prossimo), Röhm ha condotto diversi studi e implementazioni nell’ottica di sviluppare un prodotto innovativo e in linea con i requisiti di industria 4.0. Grazie a una partnership di sviluppo stipulata nel 2020 con alcuni produttori di macchine utensili di fama internazionale (più precisamente DMG MORI, EMCO e WFL Millturn), i-Jaw è stata testata sulle macchine di tutti e tre i costruttori fino alla sua produzione in serie.
DMG MORI ha montato la ganascia i-Jaw su un centro CTX beta 1250 TC 4A presentandola in occasione di un evento pre-EMO organizzato nella sede di Pfronten. In EMO, invece, WFL Millturn ha montato l’i-Jaw su un centro M50-G Millturn. 

Un inserto di serraggio spesso pochi millimetri

In i-Jaw tra il sensore e il pezzo c’è semplicemente un inserto di serraggio spesso solo pochi millimetri. In questo modo Röhm ha eliminato quasi tutti i fattori di influenza falsificanti ed è in grado di fornire informazioni sull’effettiva forza di serraggio applicata al pezzo. I-Jaw trasmette i dati misurati senza cavi a un gateway tramite il protocollo IO-Link Wireless che assicura una frequenza di campionamento di 100 Hz. Ciò significa che i-Jaw è in grado di effettuare la misurazione in tempo reale durante la lavorazione. In quest’ottica, le nuove ganasce di serraggio hanno un design molto robusto in acciaio temprato e impermeabile (IP 68). L’antenna di trasmissione ha una copertura in plastica ad alta temperatura per proteggersi dai trucioli incandescenti. i-Jaw può essere montato e utilizzato su tutti i mandrini da tornio grazie alla particolare interfaccia (standard). Per cominciare, i-Jaw è disponibile come ganascia a gradini per mandrini da tornio con dentatura diritta o elicoidale nelle misure 215, 260 e 315. I mandrini da tornio Röhm adatti a ospitare i-Jaw sono i modelli Duro-A RC, Duro-NCSE e Duro-NC dotati di sistema di cambio rapido delle griffe, e la gamma di mandrini a serraggio manuale Duro-T. Per adattare le ganasce alle diverse geometrie dei pezzi, sono disponibili diversi inserti di serraggio intercambiabili che vengono bloccati sulla ganascia tramite viti. 

Gateway come hub di dati 

Come è stato precedentemente segnalato, per la ricezione dei dati e il loro inoltro viene utilizzato un gateway con il ricevitore IO-Link Wireless che utilizza il protocollo Profinet. Attraverso l’interfaccia, i dati sono disponibili al sistema di controllo della macchina e possono essere visualizzati sull’HMI della macchina utensile e/o ulteriormente elaborati dal sistema di controllo della macchina. i-Jaw può essere collegato a Internet tramite un’interfaccia LAN sul gateway, diventando così una vera soluzione IoT. I dati possono essere inviati a un cloud dove possono essere archiviati e ulteriormente elaborati. Per Röhm il protocollo IO-Link Wireless diventerà lo standard nella comunicazione wireless in ambiente industriale. Rispetto al Bluetooth, ampiamente utilizzato, IO-Link Wireless è più robusto e stabile. Röhm si è assicurata l’uso esclusivo in applicazioni nella tecnologia di bloccaggio da parte dello specialista IO-Link Wireless CoreTigo per l’intero periodo di sviluppo della tecnologia i-Jaw (CoreTigo è un partner di sviluppo per i componenti hardware per la trasmissione wireless).