Reer: macchina di assemblaggio con tavola rotante

Reer: macchina di assemblaggio con tavola rotante

I continui cambiamenti normativi relativi alla sicurezza delle macchine, la diversificazione delle tipologie di prodotto e le diverse richieste dei clienti rendono necessaria una stretta collaborazione tra il costruttore di macchine ed il fornitore di dispositivi di sicurezza. La ReeR, protagonista nell’evoluzione del processo normativo grazie alla sua partecipazione a Comitati nazionali e internazionali sulla sicurezza delle machine, con la sua ampia gamma di dispositivi di sicurezza (barriere fotoelettriche, controllori programmabili, fotocellule, laser scanner e interfacce) è il partner ideale per soddisfare ogni necessità applicativa relativa alla sicurezza. Un esempio di questa collaborazione è il l’impianto di sicurezza realizzato sulla macchina di assemblaggio realizzata da TECNAS s.n.c.

  1. Tavola rotante
  2. Stazioni di lavoro (a, b, c, d)
  3. Vano per il caricamento del semi lavorato
  4. Schermo protettivo in Plexiglass
  5. Pulsante di Start

La macchina essenzialmente si compone di una tavola rotante [1] che sposta i pezzi in lavorazione da una stazione [2a, 2b, 2c, 2d] all’altra fino ad ottenere il pezzo completo. L’interazione tra l’operatore e la macchina avviene solamente nella fase di caricamento del semilavorato nell’apposito vano [3]. La protezione dell’operatore è garantita sia da una protezione meccanica (paratia in plexiglass) [4] che dalla barriera immateriale realizzata tramite una barriera di sicurezza ReeR EOS4.

Quando le stazioni di lavoro sono operative, la tavola rotante deve essere ferma, la paratia in plexiglass è chiusa e la barriera di sicurezza è disabilitata per permettere all’operatore di caricare un nuovo semilavorato nell’apposito vano della tavola rotante.

Quando tutte le stazioni avranno terminato le loro operazioni, il controllore della macchina (PLC) abiliterà il pulsante di start [5]. Premendo start l’operatore attiverà la rotazione della tavola, la paratia si solleverà e la protezione dell’operatore sarà garantita della barriera di sicurezza EOS4, in questa fase di funzionamento attiva.

Come si può dedurre dal funzionamento della macchina, le problematiche da risolvere per la sicurezza sono:

  1. I controlli “sicuri” sulla posizione della paratia in plexiglass
  2. Le verifiche sul movimento della tavola rotante e l’attivazione e disattivazione della barriera di sicurezza

Le verifiche di posizione della paratia e dalla tavola rotante sono realizzate tramite dei sensori induttivi di sicurezza PI-Safe M12.

Due sensori PI-Safe controllano la posizione della paratia rilevando la prossimità dei blocchetti metallici posti sul fianco della paratia stessa. Un sensore per la posizione della paratia aperta e un sensore per la posizione della paratia chiusa.

Un sensore PI-Safe controlla la posizione della tavola
rotante, verificando la posizione di un blocchetto metallico posto sull’asse indicato in figura.

A: Paratia chiusa – Tavola rotante ferma – Barriere disabilitate

B: Paratia aperta – Tavola rotante in rotazione – Barriere abilitate

Completano la sicurezza della macchina una serie di sensori RFID della serie Magnus che verificano la chiusura di tutti gli sportelli laterali. Se uno degli sportelli viene aperto la macchina viene bloccata. Anche questi sensori sono controllati da Mosaic.

I sensori vengono gestiti dal controllore modulare programmabile di sicurezza Mosaic che controlla anche tutta la logica di attivazione e disattivazione della barriera.

Assembly machine with rotary table

The continuous regulatory changes relating to the machine safety, the diversification of the product types and the customer requests make it necessary to have a close collaboration between the machine manufacturer and the supplier of safety devices. ReeR, one of the main players in the standardization process development as it takes part in the most important national and international Organising Committees on machinery safety requirements, with its product range (Safety light curtains, Configurable safety controller, photocells, laser scanner and interfaces) is the ideal partner for any safety needs.

An example of this collaboration is the safety system built on the assembly machine made by TECNAS s.n.c.

  1. Rotary table
  2. Working station (a, b, c, d)
  3. Rotary table feeder
  4. Plexiglass protective screen
  5. Start button

Figure 1 – Assembly machine Safety system

The machine consists of a rotary table [1], moving work pieces in sequence from one working station [2a, 2b, 2c, 2d] to the next, until the final product is manufactured. Operator safety is guaranteed by a mechanical protection (plexiglass protective screen) [4] as well as a set of ReeR EOS4 safety light curtains.

Operator and machine interaction only occur when workpieces are loaded into the rotary table feeder [3], after each sequence operation has been completed. When the working stations are operating, the rotary table is locked, the protective screen closed and the safety light curtain disabled.

During this phase the operator can load a new workpiece in the rotary table feeder. When all working stations complete their operations, the machine PLC will enable the start button [5]. Pressing the start button activates the rotation of the table and the protective screen to rise; during this phase, operator safety is secured by the EOS4 safety light curtain.

Looking at the operation of the machine, we note that the safety problems to be solved are:

  1. Safe controls of the position of the protective screen
  2. The rotary table movement monitoring, enabling/disabling the safety light curtain

The position monitoring of the protection screen and rotary table are carried out by means of inductive safety sensors PI-Safe M12.

Two PI-Safe sensors control the position of the protective screen detecting the proximity of the metal blocks  placed on the side of the screen (One PI-Safe monitors the open position, a second PI-Safe monitors the close position of the screen).

A PI-Safe sensor controls the position of the rotating table detecting, at each rotation of the table, the position of a metal block placed on the axis as indicated in the figure.

A: Protective screen closed – Rotary table stopped – Light curtain disabled
B: Protective screen open – Rotary table activated – Light curtain enabled

The safety of the machine is completed by a series of Magnus RFID sensors monitoring the side doors of the machine. If one of these doors should be opened during operations, the machine would stop.

All PI-Safe and Magnus RFID sensors are managed by a ReeR Mosaic Safety Controller that also controls the light curtain enable / disable logic.