Una esclusiva piattaforma CNC fornisce ai costruttori di macchine utensili una flessibilità di configurazione praticamente illimitata

Sistema di controllo super-scalabile con un'architettura di sicurezza integrata

Comprende funzioni di lavorazione specifiche per l'applicazione ed un simulatore 3D

10 Settembre 2012 --- Oggi NUM lancia una nuova generazione della sua piattaforma CNC, e fornisce ai costruttori di macchine utensili una soluzione eccezionalmente flessibile e scalabile per un controllo sicuro delle macchine utensili.

Nota come Flexium+, la piattaforma modulare equipaggiata con controlli di sicurezza permette agli OEM di standardizzare una singola architettura CNC, ottimizzata per i costi e per le prestazioni, per una vasta gamma di tipi di macchine - dalle macchine piccole con pochi assi ai grandi centri di produzione multi-celle con oltre 200 assi e mandrini. In questo modo l'architettura aperta della piattaforma CNC può ridurre sensibilmente i costi di sviluppo e di supporto, e velocizzare il tempo di introduzione sul mercato.

Flexium+ è derivato dall'architettura del CNC Flexium di NUM - il kernel che ha avuto più successo e la crescita più veloce nella storia di 50 anni di NUM. Per offrire ancora maggior versatilità, prestazioni dinamiche e precisione, l'hardware della piattaforma comprende i nuovi azionamenti digitali con sicurezza integrata, un modulo PLC di sicurezza, moduli di ingresso ed uscita sicuri, ed un pannello operatore multi-processore con touch screen. Il nuovo software di supporto comprende un sistema operativo di precisione ed un PLC soft automation, una interfaccia uomo-macchina completamente personalizzabile (HMI), una raccolta completa di funzioni di lavorazione opzionali, ed un potente simulatore 3D per la verifica di parti del programma e per la visualizzazione dei processi di lavorazione.

La scelta fra tre kernel CNC, Flexium+ 6, Flexium+ 8 e Flexium+ 68, permette ai progettisti di macchine di trovare soluzioni ottimizzate tecnicamente ed economicamente per le diverse applicazioni su macchine utensili. Flexium+ 6 e Flexium+ 8 possono controllare fino a quattro assi interpolati ed un mandrino, Flexium+ 8 è dedicato a quelle macchine che richiedono un grado maggiore di flessibilità. Flexium+ 68 supporta applicazioni di controllo per macchine più complesse e mette a disposizione fino ad otto canali CNC, ciascuno dei quali può gestire fino a nove assi interpolati e fino a 32 mandrini. In totale un singolo kernel Flexium+ 68 CNC può comprendere 32 dispositivi connessi, ciascuno dei quali può essere un asse o un mandrino interpolato. Questo approccio di controllo universale semplifica la commutazione mandrino/asse C e fornisce una eccellente base per applicazioni multi-mandrino come nelle macchine transfer.

"Essendo in grado di poter usare una sola architettura su tutta una gamma completa di macchine, si ottiene un ottimo ritorno dell'investimento, specialmente per i piccoli e medi costruttori di macchine che supportano una estesa gamma di applicazioni usando limitate risorse di progettazione", afferma il CEO di NUM Peter von Rueti. 

La migliorata struttura dei programmi pezzo permette ai progettisti di macchine di usufruire dei vantaggi della versatilità del nuovo hardware CNC. Ogni canale esegue le proprie parti di programma in modo asincrono ed opera autonomamente, come se avesse un kernel CNC dedicato, oppure può essere sincronizzato su altri canali. Il controllo di uno o più assi o mandrini può essere passato al volo da un canale ad un altro per massimizzare l'utilizzo delle risorse hardware disponibili.

In ogni canale si possono gestire quattro mandrini in configurazione master/ausiliari, con il controllo in tempo reale della loro velocità, direzione e posizionamento. Questo semplifica l'implementazione di complesse operazioni di lavorazione. Il master gestisce avanzate funzioni CNC come il mantenimento del CSS (constant surface speed) mentre il pezzo cambia diametro durante la lavorazione, oppure tracciando continuamente la posizione angolare durante il taglio del filetto, con i tre mandrini ausiliari che gestiscono le lavorazioni a velocità maggiori. 

E' possibile interconnettere kernel CNC multipli Flexium+ 68 mediante real-time Ethernet, che consente la realizzazione di sistemi di controllo con più di 200 assi interpolati. La capacità di gestire più kernel CNC e di controllare questo numero di assi con un singolo PLC di automazione è un vantaggio esclusivo dell'architettura CNC di NUM.

Per aiutare gli OEM ad implementare rigorosi schemi di sicurezza delle macchine, Flexium+ ha introdotto una completa architettura di sicurezza per il sistema nota come NUMSafe. Tutte le operazioni critiche del sistema hanno la supervisione di un nuovo modulo PLC per la sicurezza. In abbinamento con i nuovi moduli I/O NUM e servodrive - che incorporano i circuiti per il monitoraggio di sicurezza del moto - il PLC di sicurezza permette ai progettisti di macchine di implementare funzioni di sicurezza con elevata integrità con la sola aggiunta di pochi componenti. 

NUMSafe è un sistema scalabile, richiede un minimo cablaggio aggiuntivo ed usa un protocollo "Fail Safe over EtherCAT" (FSoE) per assicurare l'integrità di tutti i dati relativi alla sicurezza. L'architettura rispetta le normative per la sicurezza dei macchinari EN ISO 13849-1 fino a PLe, e la normativa EN 61800-5-2 per la sicurezza funzionale per gli azionamenti a velocità variabile, fino al livello SIL 3.

Disponibili nelle versioni a singolo e a doppio asse, i nuovi servodrive digitali NUMDrive X offrono una scelta tra due livelli di prestazioni, con uscite da pochi ampere fino a 200 Arms. Il loro alto grado di integrazione funzionale li fa classificare tra i drive più piccoli sul mercato. Per semplificare ulteriormente la progettazione, la scheda di monitoraggio del drive con sicurezza del moto è disponibile nella versione di base con la funzionalità "Safe Torque Off", ed in una versione estesa che aggiunge le funzioni Safe Operating Stop, Safe Stop 1, Safe Stop 2, Safely-Limited Speed e Safely-Limited Position.

I servodrive NUMDrive X sono significativamente più veloci della precedente generazione di prodotti NUMDrive C di NUM. Un controllo avanzato DSP aumenta la velocità del servobus CNC-drive del 100 per cento. Insieme ai miglioramenti alla banda passante del drive, ben del 25 per cento, ed ai migliorati algoritmi di accelerazione, si ottiene che i progettisti di macchine non devono più sacrificare la risoluzione durante i lunghi percorsi degli assi, o sacrificare velocità per ottenere maggioreprecisione del posizionamento e viceversa. La risoluzione totale del CNC e la precisione sono ulteriormente migliorate da un processore numerico nel kernel del CNC; il software è stato migliorato per utilizzare un formato di alta precisione, permettendo una interpolazione più fine ed il controllo di velocità. 

Per velocizzare lo sviluppo del software macchina, Flexium+ fornisce un unico strumento di sviluppo software con un aspetto moderno ed intuitivo. Tutte le funzioni CNC, servodrive, I/O, PLC di automazione e PLC di sicurezza sono impostabili e programmate usando un singolo tool; il PLC di automazione offre la scelta tra linguaggio grafico in accordo con IEC 61131-3 e di programmazione testuale, mentre il PLC di sicurezza è programmato usando semplici blocchi funzione ed operatori booleani. A differenza delle piattaforme CNC concorrenti, Flexium+ offre anche un HMI completamente personalizzabile, permettendo agli OEM di aggiungere valore alle loro macchine mediante il miglioramento dell'ergonomia. I comandi multitouch come 'wipe', 'expand' e 'rotate' possono essere incorporati per trarne vantaggio nel nuovo pannello operatore touch screen di NUM o, mentre le chiavi virtuali possono rimpiazzare le chiavi fisiche per semplificare ulteriormente il funzionamento delle macchine e ridurre i costi di produzione. 

I programmi parziali scritti manualmente o generati da CAM possono essere verificati ed ottimizzati facilmente e velocemente usando il potente software di simulazione grafica di NUM chiamato Flexium 3D su un PC offline. Alternativamente il software gira sul nuovo pannello operatore, sfruttando tutto il vantaggio del suo processore multicore e del monitor da 19 pollici, ed interagisce con l'unità CNC della macchina, per simulare parti del programma sia prima del funzionamento, o simultaneamente con una elaborazioneparziale. Gli utilizzatori possono visualizzare il percorso del punto centrale dell'utensile, simulare l'asportazione di materiale e verificare le possibilità di collisione. Come standard, il software può simulare un'ampia gamma di funzioni di lavorazione compresa la scanalatura, il taglio di filettature e filettature su torni a 3 o 5 assi, fresatura e foratura su macchine a 3 assi, e taglio a contorno.

Una ampia gamma di software per supporto alle applicazioni copre funzioni di lavorazione come la rettifica, la tornitura, la fresatura ed il taglio, come pure la formatura al volo, la dentatura di ingranaggi, la formatura e la finitura. Le ultime aggiunte comprendono nuove funzioni per macchine per taglio a getto d'acqua e al plasma, usando l'innovativo algoritmo per lagestione di teste mobili per prevenire errori di taglio mediante compensazione automatica della forma conica del raggio.

La piattaforma CNC Flexium+ è sostenuta da NUM con una estesa offerta di motori. NUM sta anche introducendo due nuove gamme di servomotori brushless per assi progettati specificatamente per l'uso con i nuovi servodrive NUMDrive X. Questi drive incorporano un'innovativa interfaccia encoder digitale che dispensa dalla necessità di un cavo separato portando l'alimentazione dell'encoder ed i dati in un link a due fili integrato nel cavo del motore. I nuovi servomotori brushless per assi SHX ed SPX hanno un singolo connettore e cavo, semplificando l'installazione e riducendo significativamente i costi di cablaggio.