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Soluzioni robotiche nell'era industry 4.0

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TAG RFID CON IO-LINK ANCHE PER AMBIENTI AD ALTA TEMPERATURA

Per l’industria alimentare le confezionatrici moderne e flessibili devono poter contare su un cambio prodotto rapido e su un corretto svolgimento dei processi. Così come nel settore automobilistico altamente automatizzato, le funzioni di tracciabilità dei sistemi di identificazione intelligenti giocano un ruolo importante. Per soddisfare queste esigenze, i Sistemi RFid CONTRINEX possono rivelarsi una soluzione efficace, in quanto sono tipicamente utilizzati nei processi di produzione automatizzati, dove le diverse versioni dei prodotti sono fabbricati e trasportati lungo la stessa linea di produzione.

CAMBIO FORMATO A PROVA DI ERRORE

Dalle confezionatrici escono ogni ora fino a 800 vaschette di plastica sigillate a pellicola e contenenti alimenti. La maggior parte degli impianti realizzati dai costruttori di macchine speciali, devono confezionare i prodotti più diversi in un numero altrettanto elevato di imballaggi. Inoltre, la procedura di riattrezzaggio tra un prodotto e l’altro deve essere particolarmente rapida.
Per evitare fermi macchina e garantire un cambio senza problemi, gli sviluppatori di prodotto hanno scelto di marcare gli utensili con supporti dati e testine di lettura-scrittura RFID.
Per il cambio formato, l’operatore deve innanzitutto rimuovere dalla macchina tutti gli elementi relativi al vecchio formato e inserire i nuovi utensili. Quindi, una volta caricati i parametri specifici per il nuovo prodotto, deve avviare la macchina. Il riconoscimento del formato mediante tag RFID in acciaio Inox svolge tutte queste operazioni al posto dell’operatore. In questo modo viene escluso qualsiasi errore umano. I tag in acciaio Inox contengono tutte le informazioni necessarie relative a tipo di utensile, all’uso specifico per un particolare prodotto e al possibile abbinamento di altri elementi.
Questi dati, dopo essere stati letti dalle testine di lettura-scrittura, vengono trasmessi all’unità di controllo macchina. Se tutti e quattro gli elementi relativi al formato sono ben abbinati, viene avviata la produzione. Se i tag RFID rilevano l’assenza di un elemento, un errore di abbinamento dei formati o il caricamento di parametri non corretti, l’unità di controllo della macchina segnala all’operatore con precisione quali errori si sono verificati. La macchina autorizza il processo e si avvia solo quando l’errore è stato risolto, sono stati montati gli utensili corretti e sono stati caricati i parametri giusti.
Le unità RFID in acciaio Inox esposte alle soluzioni detergenti aggressive devono resistere a sollecitazioni estreme senza danneggiarsi. Inoltre, devono funzionare perfettamente nell’ambiente in acciaio inossidabile della macchina. Solo Contrinex, azienda specializzata nella produzione di sensori, è stata in grado di soddisfare le esigenze degli sviluppatori con i suoi supporti dati e le testine di lettura-scrittura RFID tutto metallo in acciaio Inox V2A.
La scelta dei supporti metallici di tipo RTM2160 con filettatura M16 e grado di protezione IP68, installabili a filo, consentono operazioni di lettura e scrittura attraverso il metallo. La capacità di memoria dei tag è pari a 120 words, ciascuna da 16bit. Mediante un numero di identificazione personale, l’utente può proteggere questa o altre aree di memoria simili da operazioni di lettura e/o scrittura. Questi supporti dati consentono fino a 100.000 cicli di scrittura e un numero illimitato di cicli di lettura. Secondo i produttori, i dati vengono conservati per 10anni.
Le testine di lettura-scrittura con diametro M18 si avvalgono della tecnologia brevettata ConIdent che assicura distanze di intervento relativamente elevate, nonostante la superficie attiva sia nascosta dietro un involucro ermetico tutto metallo.
Nel caso dei transponder RFID in acciaio Inox, la distanza di lettura-scrittura va da 2 a 5 mm.
Le testine di lettura-scrittura RFID sono disponibili a scelta con interfacce per RS485, PROFIBUS, DeviceNet e EtherNet/IP.

TRACCIABILITA’ E RESISTENZA AGLI SCHOCK TERMICI

Linee di verniciatura e sinterizzazione di polvere metallurgica nella produzione automobilistica sono applicazioni ad alta temperatura, per le quali Contrinex ha sviluppato un sistema RFID ad alta frequenza, che include anche i tag integrabili che impiegano le più alte tecnologie presenti sul mercato. A differenza delle informazioni a codice fisso, il tag RFID memorizza tutta la storia del prodotto.
Questo facilita la tracciabilità e la garanzia della qualità, anche in ambienti molto difficili. Il tag accompagna il prodotto durante il processo di fabbricazione e memorizza i dati individuali, compresi i requisiti del cliente, direttamente sull’oggetto.
I dati vengono aggiornati in tempo reale durante il funzionamento tramite EEPROM o Flash RAM.
Processi di produzione moderni pongono grandi esigenze sui materiali e sistemi utilizzati. In particolare, i tag RFID in linee di verniciatura completamente automatiche nell’industria automobilistica sono esposti a una varietà di risciacqui, di rivestimento e di operazioni di elettroforesi.
Essi devono essere resistenti ai vari detergenti, temperature fino a 220°C e sopportare sbalzi di temperatura e tensioni fino a 400V.
Contrinex ha quindi scelto Nelco® N7000-1 Polyimide Laminate and Prepreg (pre impregnato di fibre di carbonio) per il materiale in cui è alloggiato il transponder e ha scelto LCP Vectra® C115 con il 15% di fibra di vetro di rinforzo per il rivestimento esterno.
All’interno vi è un piccolo chip, a pochi millimetri di dimensione, contenuto all’interno di un guscio ceramico-metallico riempito in azoto sigillato e collegato all’antenna stampata.
Per lavorare alla frequenza di 13,56MHz, l’antenna a bobina deve avere un certo numero di giri, che definisce anche il diametro del tag RFID.
Diametri normali sono 20, 30 e 50mm.

ANCORA PIU’ INTELLIGENTI CON IO-LINK

I sensori intelligenti sono i mattoni fondamentali delle moderne fabbriche intelligenti. Essi sono un valido supporto alla produzione (macchine, robot, ecc.) per configurare, controllare, gestire e ottimizzare sé stessi. Avere informazioni precise e sicure dai sensori è oggi più che mai essenziale.
I sensori della Contrinex assicurano eccellenti qualità di dati. Tutti i sensori Contrinex, induttivi e optoelettronici ASIC, sono equipaggiati con IO-Link di serie.
I clienti possono utilizzare l’uscita PNP del sensore o la sua interfaccia intelligente IO-Link. Entrambi sono disponibili nello stesso dispositivo. Un altro vantaggio è il fatto che, con i sensori Contrinex, non vi è alcun costo aggiuntivo per l’IO-Link. Questo li rende sia semplici e veloci da installare che estremamente economici e adatti anche ad eventuale manutenzione predittiva.

 

Autore: Riccardo Petruzzelli per Contrinex Italia Srl

 


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