Prestazioni brillanti

Metallizzazione e verniciatura UV in linea, con azionamenti Yaskawa Sigma 7 

Quando si devono sostituire elementi di un design già ben rodato, non è sufficiente assicurare il rispetto delle performance richieste: è anche importante poter ridurre al minimo le modifiche al progetto. Poter attingere ad una proposta completa e performante fa effettivamente la differenza, come dimostra il caso della linea PST Line II di Tapematic, per la prima volta equipaggiata con azionamenti e motori torque Sigma 7 di Yaskawa.

Specialista in packaging di pregio

Dal 1973, Tapematic progetta e sviluppa interamente in-house sistemi in linea completamente automatizzati per la verniciatura UV, la decorazione e la metallizzazione con tecnologia sputtering di diversi tipi di packaging.

Tapematic ha adottato il concept di linea completa, modulare e altamente personalizzata già dal 2010, quando ha presentato PST Line I, il primo sistema completamente autonomo per l'applicazione di vernice UV di alta qualità e di un rivestimento metallico agli articoli da imballaggio. Nella seconda metà del 2018 Tapematic ha fatto un ulteriore importante salto tecnologico, introducendo la PST Line II, divenuta a breve il modello di riferimento.

A completare la proposta, il nuovissimo modulo di stampa a caldo e decorazione laser IDM II, lanciato nel 2021 e progettato per essere integrato in una linea modulare, come Tapematic PST Line II, combinando metallizzazione, decorazione e rivestimento in una soluzione in linea completamente automatizzata.

Modularità e sostenibilità

Come il precedente, anche il sistema PST Line II è costituito da diversi moduli integrati tra loro e combinabili in base alle esigenze del cliente. Vi sono moduli dedicati a ogni singolo aspetto del processo: carico e scarico manuale e/o automatico, pulizia e pretrattamento, primer, verniciatura di base, metallizzazione, decorazione e verniciatura top. Con il supporto degli ingegneri Tapematic, ogni cliente può quindi personalizzare PST Line II in base al flusso di lavoro e ai prodotti da gestire, per ottenere un processo di metallizzazione e rivestimento UV ottimale ed efficiente.

La grande novità rispetto alla versione precedente è legata alla produttività: PST Line II porta infatti a 7800 pezzi all'ora la capacità di lavorazione, grazie a vassoi in grado di contenere fino a 13 pezzi ciascuno, movimentati tra i diversi moduli con un nastro trasportatore. Il sistema è inoltre molto flessibile: i nuovi formati sono facili e veloci da impostare ed è possibile memorizzare nel sistema diverse configurazioni per un richiamo istantaneo e un cambio rapido, consentendo cicli di produzione brevi per una maggiore flessibilità.

Gli alti standard tecnologici hanno permesso a Tapematic di offrire ai propri partner soluzioni ad hoc per il proprio business, ponendo particolare attenzione alla riduzione dei costi di produzione e alla tutela dell’ambiente. Questo perché un processo in linea garantisce l’eliminazione di passaggi intermedi. Un unico operatore è in grado di gestire la linea completa, avendo il controllo dell’intero flusso di lavoro. Le vernici utilizzate sono esclusivamente UV e, combinate all’ottimizzazione del metodo di spruzzo, rendono il sistema estremamente flessibile, economico e con un bassissimo impatto ambientale, dando vita ad un impianto assolutamente green.

Grazie a tutti questi vantaggi, oggi sono più di 50 le linee Tapematic in servizio a livello internazionale presso aziende dei settori più disparati, primi tra tutti il cosmetico, il beverage, il farmaceutico e l’automotive.

Rinnovare un progetto di successo

In occasione della realizzazione di una delle più recenti linee PST Line II, customizzata ad hoc per un cliente leader nella decorazione di packaging per il settore della cosmesi, Tapematic si è trovata a dover valutare alternative ai sistemi di azionamento tradizionalmente adottati sulle proprie macchine per la parte di handling relativa agli oggetti in lavorazione.

La questione era tutt’altro che di semplice gestione. Il nuovo sistema avrebbe infatti dovuto rispondere non solo a precisi requisiti prestazionali, ma anche assicurare un ingombro non superiore al suo predecessore: per garantire la sostenibilità del progetto, infatti, i nuovi azionamenti avrebbero dovuto poter trovare spazio senza bisogno di rivedere il design del sistema.

Dopo un’analisi delle alternative disponibili sul mercato, Tapematic ha optato per le soluzioni di motion control della famiglia Sigma 7 di Yaskawa. L’abbinamento tra i motori torque con encoder assoluto multigiro a 24 bit della serie SGM7D con parte rotante esterna, ideale per gestione di grosse inerzie, e i servodrive SGD7S con funzione di Posizionatore integrato (Indexer) ha permesso di ottenere una esecuzione della movimentazione compatta e potente, con ottimi risultati dal punto di vista prestazionale.

Elettronica ultra veloce e setup semplice

Benchè sulla carta questo sistema avesse una coppia ridotta del 30% rispetto a quello originale, le sue caratteristiche di servo-loop (31 usec) e di ridotto tempo di assestamento a fine posizionamento, combinate alla densità di potenza elevata e all’eccezionale accelerazione, hanno permesso di raggiungere e addirittura superare le tempistiche richieste.

“I prodotti impiegati hanno dimostrato di avere un’elettronica veloce che ci ha fatto registrare dei tempi di posizionamento mediamente inferiori dell'ordine di un decimo di secondo rispetto alle soluzioni proposte da altri marchi” spiega infatti l’Ing. Massimo Albè, Responsabile dell’Automazione di Tapematic.

Gli azionamenti Sigma 7 hanno quindi trovato applicazione sia per la movimentazione delle tavole, sia per quella dei manipolatori.

“Vi era poi una esigenza meno tecnica, ma ugualmente rilevante” ricorda Italo Holguin Scacco, Technical Manager Mechatronics Applications di Yaskawa, che ha seguito la parte tecnica del progetto. “I sistemi PST Line II, per loro campo d’applicazione, hanno la necessità di venire sottoposti periodicamente a operazioni di pulizia. Di conseguenza, i sistemi di azionamento devono poter venire smontati e rimessi in opera in modo agevole”. Un’esigenza che ha trovato risposta grazie alla notevole tolleranza dei parametri di setup e del tastierino integrato sul drive che permette di ricalibrare lo zero assoluto dell’asse all’operatore della linea, senza dover ricorrere a complessi interventi di parametrizzazione e senza avere conoscenze particolari dei dispositivi di controllo.

Un occhio al futuro

Dopo la prima linea PST Line II completata con successo, Tapematic è già all’opera per realizzare una seconda linea, nuovamente movimentata grazie ai sistemi motion Sigma 7 di Yaskawa.