Su una linea continua il pezzo non si ferma mai davanti allo strumento di misura: la quota di taglio nasce dalla combinazione fra la lunghezza rilevata, il ritardo con cui l’organo di taglio riceve il comando e la velocità con cui il materiale scorre. Capire come misurare taglio a misura e sincronizzazione di linea significa quindi verificare tre cose insieme, il rilievo di lunghezza, la catena di comando e la ripetibilità del posizionamento, senza fermarsi al solo valore letto sul display.
La procedura descritta di seguito segue l’ordine con cui si lavora davvero in campo: si prepara la linea e il materiale, si sceglie il riferimento di misura e si imposta la compensazione, si eseguono i rilievi sui pezzi tagliati, si confronta lo scarto con la tolleranza dichiarata e infine si registra tutto in modo che il dato resti verificabile a distanza di mesi. È un percorso che vale sia per una troncatrice volante sia per una cesoia comandata da asse elettrico.
I riferimenti normativi utili sono la ISO 2768 per le tolleranze generali dimensionali, la IEC 61800-7 per il profilo di comando degli azionamenti e degli assi sincronizzati, la ISO 9283 per il modo corretto di esprimere accuratezza e ripetibilità di posizionamento e la ISO 13849-1 per le funzioni di sicurezza dell’organo di taglio. La verifica non sostituisce la valutazione dei rischi della macchina, che resta un adempimento distinto e a carico del costruttore o dell’utilizzatore.
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Come misurare taglio a misura e sincronizzazione di linea: la preparazione
La preparazione riguarda tre elementi: il materiale, la linea e lo strumento. Il materiale va portato alle condizioni di regime, perché un nastro freddo o un profilo appena estruso hanno un ritiro diverso da quello che avranno a fine ciclo, e la quota misurata a caldo non coincide con quella accettata dal cliente. Sulla linea si verifica che la ruota di misura o l’encoder appoggino senza slittamento, che la tensione del materiale sia stabile e che non ci siano tratti liberi che accumulano gioco fra il punto di rilievo e la lama. Sullo strumento si controlla l’integrità del cavo, l’assenza di disturbi sul canale di conteggio e la corretta alimentazione. Infine si predispone il riferimento di confronto: un metro campione, un calibro o un blocchetto con certificato di taratura in corso di validità.
Impostazione del metodo: fattore di conversione, ritardo e compensazione
Il secondo passo è dichiarare che cosa conta un impulso. Si imposta il fattore di conversione fra impulsi dell’encoder e millimetri effettivi, ricavandolo dallo sviluppo reale della ruota di misura e non dal valore nominale del catalogo: la differenza, su lunghe tirate, produce un errore proporzionale che cresce con la quota. Si definisce poi il ritardo complessivo della catena di comando, somma del tempo di elaborazione, del tempo di risposta dell’attuatore e della corsa della lama, e lo si compensa in funzione della velocità di linea. Sugli assi sincronizzati il profilo di comando previsto dalla IEC 61800-7 consente di riferire la posizione dell’organo di taglio all’asse master del materiale, riducendo l’errore dinamico. La tolleranza obiettivo si sceglie prima della prova, non dopo aver visto i risultati.
Esecuzione del rilievo: quanti pezzi e a quali velocità
L’esecuzione avviene sui pezzi realmente tagliati, non sul valore mostrato dal contatore. Si scartano i primi pezzi prodotti dopo l’avvio, quando la linea non è ancora a regime, poi si prelevano almeno dieci pezzi consecutivi e si misura ciascuno con lo strumento di riferimento, sempre nello stesso punto e con lo stesso appoggio. La prova va ripetuta ad almeno due velocità di linea, una bassa e una prossima alla velocità di produzione, perché l’errore di sincronizzazione si manifesta soprattutto in dinamica. Su materiali flessibili si misura in appoggio piano, senza tirare il pezzo. Se la linea taglia lunghezze diverse, si verifica almeno una quota corta e una lunga, così da distinguere l’errore fisso di ritardo dall’errore proporzionale al fattore di conversione.
Lettura dei risultati e criterio di accettazione
Dai valori raccolti si calcolano la media e la dispersione. La differenza fra media e quota nominale è lo scostamento sistematico e si corregge agendo sulla compensazione del ritardo o sul fattore di conversione; la dispersione attorno alla media è invece la ripetibilità, che dipende da slittamento, gioco meccanico e stabilità dell’attuatore e non si elimina con una taratura del numero. La distinzione fra accuratezza e ripetibilità è quella descritta dalla ISO 9283 e va mantenuta anche nel verbale. Il criterio di accettazione è il confronto con la tolleranza contrattuale, o in sua assenza con la classe di tolleranza generale della ISO 2768 concordata sul disegno. Un lotto si accetta se tutti i pezzi rientrano nella tolleranza e se la dispersione lascia un margine ragionevole rispetto ai limiti.
Registrazione, tracciabilità e verifica periodica
Ogni verifica va registrata con data, identificativo della linea, materiale e quota nominale, velocità di prova, valori misurati, strumento di riferimento usato con il suo certificato e nome dell’operatore. I risultati dei primi pezzi si riportano su una carta di controllo, che rende visibile una deriva lenta prima che diventi uno scarto. La periodicità si stabilisce in base alla criticità della quota e all’esperienza sulla linea, con verifica obbligatoria dopo ogni sostituzione della lama, della ruota di misura o dell’encoder, e dopo ogni intervento sui parametri dell’azionamento. Le funzioni di sicurezza dell’organo di taglio restano soggette ai controlli previsti dalla ISO 13849-1, con scadenze proprie.
Per un quadro d’insieme dell’applicazione, degli strumenti impiegati e dei casi d’uso tipici si può consultare la pagina dedicata a taglio a misura e sincronizzazione di linea.
Gli strumenti a catalogo per la lunghezza e per la posizione
Il post individua due punti deboli della catena: il rilievo di lunghezza, dove lo slittamento della ruota e il fattore di conversione producono un errore proporzionale alla quota, e il posizionamento dell’organo di taglio, dove l’errore è invece fisso e legato al ritardo di comando. Il catalogo interviene su entrambi, con due famiglie diverse.
Sulla lunghezza la misura ottica senza contatto elimina lo slittamento e l’usura del rivestimento, perché osserva la superficie del materiale e non un organo di trascinamento; non è però una misura laser né Doppler: i due strumenti illuminano con un LED a luce bianca. Sulla posizione, il distanziometro fornisce un riscontro indipendente della quota di arresto, utile proprio per separare l’errore fisso da quello proporzionale come chiede il paragrafo sull’esecuzione del rilievo. Restano fuori dal catalogo il comando dell’asse di taglio, gli azionamenti sincronizzati e le funzioni di sicurezza della macchina.
Linea veloce
ASTECH VLM500
Filtro spaziale con sensore CCD e LED a luce bianca: misura la velocità sulla superficie del prodotto e ne integra la lunghezza, togliendo dalla catena lo slittamento della ruota di misura.
Compatto e bidirezionale
ASTECH VLM60
Correlazione di immagini e LED a luce bianca, distanza di lavoro di 100 mm e rilevamento del moto anche in senso inverso: adatto alle linee lente e ai punti di rilievo con poco spazio.
Misura di precisione
ASTECH serie LDM42
Misura di fase, precisione millimetrica senza catarifrangente: serve a verificare in modo indipendente la quota di arresto e la posizione della testa di taglio, distinta dal conteggio di lunghezza.
Le schede appartengono alle categorie Misuratori ottici di velocità e lunghezza e Sensori laser di distanza e posizione.
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