Contiga: Automazione e “Line Detection” tecnologia
Tecnologia “Line Detection” permette la massima precisione nella produzione di solai alveolari
L'impresa Contiga A/S, situata a Tinglev, al Sud della Danimarca, porta la sua produzione di solai alveolari ad un nuovo livello usando macchine ed equipaggio di Echo Precast Engineering. Per la prima volta viene usata la recentemente sviluppata tecnologia „Line Detection“ (rilevamento linea), nella quale il plotter SmartJet lascia una traccia come punto di riferimento sul solaio. In questo modo la sega multiangolare MAS può definire la geometria del solaio con la massima precisione. Il risultato è un solaio alveolare che è all'altezza della presente richiesta di funzionalità e precisione nelle dimensioni.
Contiga A/S, un'impresa della HeidelbergCement Group, ha più di 35.000mq di aree di produzione ed è una delle più grandi imprese di produzione su un unico posto della Scandinavia a manufatturare elementi prefabbricati in calcestruzzo precompresso e solai alveolari per la costruzione. L'impresa con sede a Tinglev, al Sud della Danimarca, in vicinanza della frontiera tedesca, naturalmente fornisce i suoi prodotti anche al Paese vicino, anche questo un mercato molto competitivo nel settore. In addizione a qualità e prezzo, ciò che conta è un area di produzione potente ed efficace che permette di distribuire le quantità di prodotto richieste entro brevi tempi di consegna.
Per essere un passo in avanti nell'industria 4.0, nella quale si tratta di aumentare l'efficacia dell'impresa stessa di produrre solai alveolari e allo stesso tempo di ridurre i costi, la gestione ha deciso di investire in tecnologie altamente automatizzate. Echo Precast engineering, produttore di macchine rinomato a livello internazionale, un'impresa parte di Progress GROUP con sede nella città belga di Houthalen, è stato scelto come fornitore degli impianti.
Avevamo bisogno di un fornitore che ci potesse offrire un servizio e un supporto affidabile e forte, così come un ingegneria di impianti innovativa, standardizzata, basata su tecnologie approvate e testate. Per questo abbiamo scelto Echo Precast Engineeri
Karsten Rewitz, CEO di Contiga A/S
Aspiratore di cemento applicabile universalmente
Dopo aver inoltrato la definizione dell'incarico, l'ispezione delle aree di produzione e una consultazione dettagliata, la lista delle macchine necessarie e le date per la consegna, l'assemblaggio e la messa in servizio vennero presto fissate. Il volume di consegna ha incluso un aspiratore di cemento universale (CA) per le piste di produzione di larghezza variabile, una sega automatica per il calcestruzzo fresco (FCS) in grado di tagliare traverse nel cemento fresco, una sega multiangolare (MAS) e due plotter automatici SmartJet, uno dei quali (2,4m) fornito della nuova tecnologia “Rilevamento Linea” ad inchiostro speciale ultravioletto, che è in grado di aumentare considerevolmente la precisione delle tracce sui solai alveolari e nel susseguente completamento di tagli, aperture e cavità della sega. Le macchine sopramenzionate erano anche state intese per sostituire alcune tecnologie datate.
La consegna è stata svolta in tre fasi: La prima macchina ad arrivare all'impianto a Tinglev è stata l'aspiratore di cemento applicabile universalmente. Come richiesto, la macchina può essere usata su tutte le piste di produzione di Contiga, sia sulle piste di 1,2 m sia su quelle di 2,4 m di larghezza.
Echo Precast Engineering è stata in grado di raggiungere il requisito che la macchina debba essere applicabile universalmente disegnando due telai di larghezze diverse – uno dei due telai può essere montato sulle piste di 1,2 m, l'altro sulle piste di 2,4 m di larghezza. Se necessario, l'aspiratore di cemento viene posto e montato su uno dei due telai e può in seguito essere usato sulla pista con la larghezza corrispondente.
Estrarre cemento da cavità e aperture e pulizia dell'interfaccia
L'aspiratore di cemento CA viene usato per rimuovere il calcestruzzo non maturato da aree che il plotter prima ha tracciato sui solai, specialmente per cavità ed aperture. La macchina inoltre rimuove anche il cemento da aree dei solai con armatura sporgente, per esempio se poi usati come armature di connessione, a modo che si possa connettere una componente con un'altra sul posto. Ed infine, l'aspiratore viene usato per pulire e rimuovere calcestruzzo eccessivo da cavità o da interstizi tra due solai adiacenti sulla pista di produzione.
Per tutti questi scopi la macchina è dotata di un braccio orientabile con un ugello di aspirazione e una pompa pertinente che attraverso un tubo trasporta il calcestruzzo a un serbatoio di raccolta. Questo serbatoio specialmente richiesto ha una capacità totale di 2.000 litri . Deve successivamente essere svuotato, per questo lavoro un forte carrello elevatore può sollevare il contenitore dalla macchina con un golfare di sollevamento, fornito per questo proposito, e poi riporre il contenitore sulla macchina.
Grazie a una sospensione a molla, l'operaio può muovere l'ugello di aspirazione liberamente in direzione longitudinale e trasversale. La piattaforma sulla quale l'operatore si muove con l'ugello durante il processo di aspirazione è aggiustabile in altezza, può essere variata specialmente la distanza tra la piattaforma e il solaio alveolare o la pista di produzione per permettere un maneggio ergonomico e confortabile all'operaio.
Sega per tagli parziali
L'innovazione dell'aspiratore a Contiga è che alla fronte – specialmente nella trasversale della direzione di marcia – un cosiddetta “sega a doppio taglio” viene aggiunta su ognuno dei due telai. Questa sega può eseguire tagli nel calcestruzzo fresco a 90 gradi e fino a una profondità di 20 cm.
Contiga esegue questi “tagli parziali” in zone dei solai, dove una connessione tra l'elemento e l'elemento della parete viene fatta più tardi al montaggio sul sito. La sega a doppio taglio taglia il calcestruzzo solo sulla metà superiore del solaio alveolare; la metà inferiore, dove è collocato il rinforzamento per la precompressione, rimane intoccata.
In seguito, l'operaio può rimuovere il calcestruzzo manualmente o con l'aspiratore di calcestruzzo.
In un secondo passo, quando il cemento è indurito, il solaio può essere diviso con l'aiuto di una sega.
Le seghe a doppio taglio sui due telai base dell'aspiratore di calcestruzzo vengono alimentate direttamente dall'aspiratore di calcestruzzo.
La sega per il calcestruzzo fresco FCS taglia anche attraverso rinforzamenti trasversali
La seconda consegna da Houthalen in Belgio a Tinglev in Danimarca ebbe luogo sei mesi dopo. Questa consegna ha incluso la sega per calcestruzzo fresco FCS (Fresh Concrete Saw) commissionata.
La sega FCS è disegnata per le piste di produzione di 2,4 m di larghezza a Contiga. Esegue tagli longitudinali nel calcestruzzo fresco in modo da produrre solai alveolari di larghezza minore anche sulle piste più larghe, semplicemente ritagliando il calcestruzzo superfluo.
Una caratteristica della sega per il calcestruzzo fresco FCS a Contiga è che taglia anche attraverso i rinforzamenti inseriti negli elementi in direzione trasversale. Queste traverse (“cross bars”) sono spesso collocate negli elementi in Danimarca per il trasporto con gru e come rinforzamento dei solai alveolari. Per questo proposito la sega ha un momento torcente molto alto. Ciò significa che le traverse possono essere tagliate senza muoversi dalla loro esatta posizione nel elemento di calcestruzzo .
Nel fornire l'impresa di questa macchina, l'impianto risparmia tempo,energia ed anche i costi per dischi di acciaio della sega per calcestruzzo indurito.
Plotter automatici con “Line Detection” tecnologia
L'ultima parte della consegna, che arrivò a Tinglev nel dicembre 2019, erano i plotter 1,2 e 2,4 SmartJet con una testina di stampa addizionale e la sega multiangolare, interamente automatica, MAS (Multi-Angle Sawing Machine). Il plotter è un bene di investimento dinamico per un impianto di produzione, perché lascia tracce sui solai alveolari – linee per ritagli, numeri o per semplici linee di taglio.
Il plotter SmartJet per le piste di produzione larghe 2,4 m è dotato della tecnologia “rilevamento linea” recentemente sviluppata da Echo Precast Engineering, che assicura la massima precisione delle linee di taglio.
Con questa tecnologia intelligente il plotter stampa le tracce sui solai con un inchiostro speciale che in seguito può essere evidenziato dalla sega per il suo posizionamento.
Con la traccia d'inchiostro speciale la macchina segna un nuovo zero o un punto di riferimento per ogni taglio. La macchina susseguente, in questo caso la sega multiangolare, usa il suo sensore speciale per evidenziare la traccia e allinea la posizione del rispettivo taglio corrispondentemente. Questo processo rende possibile ottenere la massima precisione.
Macchine per il trattamento a valle tradizionali, specialmente seghe e aspiratori, usano soltanto i loro sistemi laser standard o codificatori per calcolare la loro posizione sul letto a getto. Questi processi sono spesso soggetti a errori. Il sistema laser non terrà conto di alcun ritiro o spostamento che accade dopo la maturazione. I codificatori calcolano la posizione basandosi sulla rotazione delle ruote della macchina. Siccome le ruote possono per esempio girare per detrimenti e residui di calcestruzzo sulle guide, un posizionamento esatto non è più possibile.
L'intero scambio di dati tra i computer del sistema di controllo dell'impianto e il PLC delle seghe e dei plotter a Contiga avviene tramite un sistema wireless. Questo significa che i dati programmati per tracce, tagli e processi di estrazione vengono trasmessi wireless alle rispettive macchine via una rete locale Wi-Fi.
Il plotter automatico è per esempio in grado di registrare un difetto, o un elemento può essere riposizionato dall'operaio se necessario. Dopo aver finito il lavoro il plotter può rinviare il file finale alla rete di Contiga. Questo file verrà sottoposto allo scrutinio del dipartimento di progettazione e poi inoltrato alla sega con il resoconto aggiornato dell'allocazione della traccia.
I dati vengono trasmessi nel formato PXML, ossia Progress XML, che assicura la compatibilità con altre soluzioni software nell'impianto. In alternativa la è dotato anche di porte USB per il trasferimento dei dati.
Sega Multiangolare anche per tagli diagonali
La sega multiangolare MAS può essere usata su tutte le piste di produzione di 2,4 m a Contiga. La MAS taglia elementi in calcestruzzo maturato precompresso alla lunghezza desiderata. È in grado di fare tagli di 0 gradi e 180 gradi e anche tagli diagonali compresi tra 90 gradi e 0 gradi oppure tra 90 gradi e 180 gradi.
La velocità della sega è regolabile mediante il controllo elettronico della potenza del motore. Questa macchina può tagliare solai alveolari di uno spessore da 12 a 50 cm.
La MAS viene attivata anche da un motore elettrico. Il cavo di rete viene avvolto su un apposito tamburo. È una macchina potente; ha integrato il rilevamento linea per lavorare automaticamente lì dove evidenzia le linee di demarcazione tracciate dal plotter.
Questa macchina lavora online e – se necessario - può essere assistita via accesso remoto dallo staff tecnico di Echo Precast Engineering.
Sensori di sicurezza
Visto che la MAS lavora automaticamente, è dotata di sensori di sicurezza. Così è in grado di individuare ostacoli o persone nella sua traiettoria e ferma la produzione finché l'ostacolo è stato rimosso. In questo modo previene anche collisioni e incidenti.
Una relazione basata sulla fiducia
Karsten Rewitz, l'amministratore delegato di Contiga, è molto contento della la tecnologia personalizzata consegnata e con il servizio di Echo Precast Engineering. “Queste macchine sono state consegnate ancora prima della data accordata. Tutto è andato senza il minimo problema dopo che avevamo chiesto di abbreviare i tempi di consegna poco dopo.”
Solo la pandemia COVID-19 e le risultanti restrizioni di viaggio per i tecnici e gli istruttori hanno causato ritardi minimi e imprevedibili nella commissione e la formazione degli operai. Ma anche questi problemi sono stati risolti al più presto. “Il servizio e la cooperazione sono semplicemente fantastici”, dice Rewitz.
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*Original article published in CPI magazine