Sicurezza garantita con Lazer Safe

Lazer Safe sviluppa sistemi per la sicurezza delle presse piegatrici, migliorando il lavoro degli operatori che vengono a contatto con questo tipo di macchine. L’azienda ha definito cinque livelli di automazione, da 0 a 4, ognuno dei quali porta con sé diversi metodi di lavoro e necessita di diversi sistemi di sicurezza. 

Le presse piegatrici hanno visto notevoli progressi nell’automazione, in quanto tecnologie come le celle di cambio utensili automatico, la movimentazione automatizzata dei materiali e la piegatura robotizzata sono diventate sempre più comuni nell’ultimo decennio. Tuttavia, per la maggior parte, le presse piegatrici sono ancora macchine ad azionamento manuale che richiedono operatori formati e qualificati per ottenere una piegatura sicura, efficiente e produttiva. Oltre a piegare i pezzi, gli operatori delle presse piegatrici devono gestire l’impostazione e la configurazione dei dispositivi e dei sistemi di sicurezza e di protezione della macchina. Una configurazione errata o inadeguata non solo può comportare una potenziale riduzione della funzione di sicurezza, ma può anche portare a una significativa riduzione dell’efficienza della macchina, con conseguente diminuzione della produttività. Una pressa piegatrice con una soluzione di sicurezza e protezione automatizzata elimina la necessità di regolazioni manuali da parte dell’operatore, guidando automaticamente i componenti ottici nella posizione corretta, per poi effettuare automaticamente le regolazioni necessarie in base agli utensili installati. Inoltre, i processi secondari controllano e confermano automaticamente il posizionamento e l’impostazione, garantendo così un funzionamento sempre sicuro della macchina. Il team di Lazer Safe, specialista nel settore delle soluzioni di sicurezza e protezione per presse piegatrici, sta migliorando il modo in cui gli operatori interagiscono con la pressa piegatrice grazie a livelli più avanzati di tecnologia Autonomous Guarding. Lazer Safe ha definito cinque livelli di automazione che vanno dal livello 0 al livello 4.

I primi due livelli di automazione

Le presse piegatrici progettate per il livello 0 non offrono essenzialmente alcuna automazione e sono quindi completamente prive di funzioni automatiche. Il sistema di sicurezza e di protezione e i processi integrati nella macchina sono puramente manuali e dipendono esclusivamente dall’operatore della macchina per la regolazione, l’impostazione e l’allineamento del sistema di protezione, oltre che per il test delle prestazioni di sicurezza e la selezione della modalità. Questo vale in genere per le presse piegatrici progettate e costruite per ottenere un costo inferiore o per essere fornite ai mercati economici. Il livello 1 passa alla bassa automazione, dove si inizia a vedere l’introduzione di presse piegatrici con funzioni automatiche come la verifica automatica della posizione del sensore ottico rispetto all’utensile superiore, la verifica dell’altezza dell’utensile e dello spessore del materiale, oltre alla selezione automatica della modalità di protezione per ogni fase del programma di piegatura. Ciò richiede tipicamente che il produttore di presse piegatrici adotti funzioni integrate in cui i processi sono incorporati nel software del sistema CNC per facilitare un funzionamento più snello e semplice.

Livello 2: la più diffusa

Le presse piegatrici progettate con la protezione autonoma di livello 2 compiono un ulteriore passo avanti: tutte le funzioni di impostazione, regolazione e funzionamento della sicurezza e della protezione sono ora automatizzate. Si tratta di una soluzione ideale in cui l’operatore accende la macchina, installa gli utensili e inizia a piegare i pezzi, senza dover impostare, regolare o controllare le funzioni di sicurezza e protezione e, a condizione che il programma di piegatura sia stato ottimizzato, senza alcuna interferenza durante la formatura dei pezzi. La configurazione snella e l’ottimizzazione del programma di piegatura possono eliminare o minimizzare drasticamente l’interferenza con la zona di rilevamento, il che si traduce in un minor numero di pressioni sul pedale, in nessun arresto inutile del ciclo di piegatura e in un tempo significativamente maggiore per l’alta velocità, con una produzione più rapida ed efficiente. L’unica parte di questo processo che non è automatizzata (al livello 2) è l’ottimizzazione del programma di piegatura, che richiede un livello di automazione superiore. I produttori di presse piegatrici offrono già macchine progettate con la protezione autonoma di livello 2, ampiamente disponibile da circa 5 anni, e questo ha già portato a risultati positivi per l’industria della lamiera. L’ottimizzazione delle funzioni di sicurezza e protezione all’interno del programma di piegatura è un fattore significativo che determina la reale produttività della macchina. Se il programma di piegatura non è ottimizzato o è configurato male, può comportare un aumento dei tempi di ciclo e quindi una riduzione del numero di pezzi prodotti all’ora. In assenza di ottimizzazione, si osservano diversi fattori che incidono sulla produttività, poiché non c’è sincronizzazione tra la zona di rilevamento ottico del sistema di protezione e il profilo del pezzo. Gli effetti di questa situazione sono amplificati quando si piegano pezzi più complessi che comprendono più fasi con flange laterali. La mancanza di ottimizzazione comporta un’interferenza tra la zona di rilevamento ottico e il pezzo, che richiede all’operatore una pressione supplementare del pedale prima o durante ogni ciclo. Inoltre, si verifica spesso un aumento della distanza di spostamento a bassa velocità prima che l’utensile superiore raggiunga il materiale. Se il programma di piegatura è ottimizzato, le zone di rilevamento ottico vengono gestite dinamicamente e automaticamente in base al profilo del pezzo. Non solo, ma la configurazione del programma di piegatura viene verificata otticamente rispetto al profilo fisico del pezzo, per garantire un livello di sicurezza superiore. Quando inizia un nuovo lavoro, l’operatore della macchina deve solo cambiare gli utensili, avviare il programma di piegatura e iniziare immediatamente a piegare i pezzi. L’aggiunta di un cambio utensile automatico in combinazione con la protezione autonoma (livello 2 o superiore) elimina un altro processo manuale e migliora ulteriormente l’efficienza.

Attualmente, con l’automazione di livello 2, gli operatori delle presse piegatrici e i programmatori CNC devono configurare e ottimizzare manualmente le funzioni di sicurezza e protezione nel programma di piegatura. Questo processo comporta l’analisi del profilo del pezzo nel passaggio da una fase all’altra del programma, quindi la selezione della modalità di protezione più efficiente, o di una combinazione di modalità, nonché l’inserimento delle dimensioni dei pezzi, come l’altezza delle flange laterali. Se il programma di piegatura è ottimizzato correttamente, è possibile ottenere la massima efficienza e produzione. Il feedback dell’industria della lamiera identifica costantemente un problema comune a questo processo di ottimizzazione: gli operatori delle presse piegatrici non sempre ricevono le informazioni o la formazione necessarie. Questo problema è aggravato dal frequente avvicendamento degli operatori delle macchine o dal fatto che gli operatori esperti se ne vanno, portando con sé conoscenze e competenze preziose. Un altro problema è la carenza generale di lavoratori qualificati nel settore della lamiera, che continua a rappresentare una sfida per i datori di lavoro.

I livelli più alti di automazione

Per risolvere questi problemi, Lazer Safe ha identificato la fase successiva dell’automazione, con il passaggio al livello 3 di protezione autonoma. Questo rappresenta un significativo sviluppo dell’efficienza e della produttività delle presse piegatrici, che prima non era possibile. L’automazione di livello 3 introduce un nuovo processo in cui il sistema di sicurezza e di protezione, in collaborazione con il sistema CNC, condivide le informazioni per apprendere automaticamente il profilo del pezzo e determinare le modalità e le impostazioni ottimali per ogni fase del programma di piegatura. In questo modo si toglie all’operatore il processo manuale e il processo decisionale, si risparmia tempo e si garantisce che i programmi di piegatura siano sempre ottimizzati per ottenere la massima efficienza di piegatura. Il processo di apprendimento viene attivato automaticamente quando si esegue un nuovo programma di piegatura per la prima volta e si attiva solo quando viene formato il primo pezzo. Durante l’elaborazione di ogni piega, i profili dei pezzi vengono rilevati otticamente e il CNC visualizza un messaggio all’operatore che conferma la modalità ottimale e le impostazioni dei parametri che verranno applicate automaticamente a ogni fase del programma di piegatura. Una volta completato il primo pezzo, il programma di piegatura è ora ottimizzato e le impostazioni vengono salvate automaticamente nel CNC. Tutti i pezzi successivi possono quindi essere formati con la massima efficienza. Poiché il programma di piegatura è ora ottimizzato e le impostazioni vengono salvate automaticamente, il processo di apprendimento non deve essere ripetuto la volta successiva che l’operatore esegue lo stesso programma. Gli utenti che attualmente possiedono e gestiscono presse piegatrici con il sistema di protezione autonoma di livello 2 stanno già apprezzando i vantaggi derivanti dalla riduzione dei tempi di impostazione, dalla minore dipendenza dagli operatori e dalla maggiore efficienza della macchina. Il passaggio al livello 3 di protezione autonoma offrirà agli utenti livelli di produttività ancora maggiori. Il livello 4 di protezione autonoma fa un ulteriore passo avanti nell’ottimizzazione: il software analizza il programma di piegatura e il profilo del pezzo in 3D, quindi determina e applica automaticamente le impostazioni di modalità e parametri senza bisogno di un ciclo di apprendimento. Il livello 4 è un processo più avanzato che si evolverà nel tempo, poiché Lazer Safe continua a promuovere l’innovazione per il settore delle presse piegatrici.