Impiego dei trasduttori di deformazione per migliorare la precisione della forgiatura

Uno dei più grandi fornitori mondiali di componenti automobilistici, la  Hirschvogel Automotive Components, con sede a Pinghu in Cina, sta usando i trasduttori di deformazione SLB ed il sistema di amplificatori MP55DP per monitorare le forze di forgiatura, al fine di migliorare la qualità. 

La forgiatura è utilizzata nella produzione per formare il metallo mediante forze di compressione localizzate. Essa viene effettuata con un pesante pressa in cui un meccanismo a camma trasferisce il movimento rotatorio di un motore elettrico in un movimento lineare alternato del martello o del cosiddetto blocco scorrevole. 

Durante la forgiatura sono necessarie forze elavate e la forza applicata al pezzo in lavorazione può superare quella nominale della pressa da forgiatura. La forza di lavoro può raggiungere parecchi MN: la massima forza registrata al mondo è stata di 800 MN. Ciò rende la forgiatura un'attività particolarmente pericolosa, sia per la macchina che per il personale che opera nelle sue vicinanze.

Requisiti della tecnologia di misura

Pertanto, è estremamente importante che queste forze vengano accuratamente controllate se il lavoro deve soddisfare costantemente standard elevati. Monitorando con precisione la forza del processo si ottengono vantaggi significativi. Tuttavia ciò era tradizionalmente difficile perché era impraticabile l'installazione di adeguati sensori di forza sui blocchi scorrevoli o sulle colonne portanti. Un ulteriore problema è il costo di sensori con la necessaria forza nominale.

L'impiego di trasduttori di acciaio inossidabile SLB700A della HBM risolve tale problema, poiché il trasduttore si monta direttamente sulle superfici piane con una giunzione a frizione e quattro viti. Ciò consente di trasferire le deformazioni dell'oggetto in prova direttamente all'SLB700A, rendendolo lo strumento ideale per installazioni quali i magli e le presse, ove le condizioni di montaggio rendono difficile l'impiego dei normali trasduttori di forza. 

La soluzione HBM

La Hirschvogel Pinghu ha montato due trasduttori SLB700A su ciascuna colonna della pressa da forgiatura. I segnali collegati in parallelo vengono condizionati ed amplificati nell'amplificatore monocanale HBM MP55DP e trasferiti senza alcuna perdita di accuratezza al PLC di controllo. L'intero sistema di misura viene tarato con un martinetto di sollevamento.

Il trasduttore di deformazione SLB700A della HBM è concepito per le applicazioni in cui si devono misurare forze elevate. Collegando in parallelo i segnali di due trasduttori SLB700A montato sui lati contrapposti della struttura, si compensano gli effetti della flessione del pezzo in prova. L'SLB700A è progettato con gli elementi di compensazione per adattarlo ai diversi tipi di acciaio comunemente usati nell'ingegneria meccanica, e dispone di un alto grado di protezione.

L'MP55DP è un amplificatore a frequenza portante di 4,8 kHz monocanale con interfaccia Profibus. Esso è parte del sistema di amplificatori PME della HBM ed è concepito per completare l'SLB700A fornendo un'unità autonoma di monitoraggio che soddisfi tutti i requisiti industriali. Il sistema completo è caratterizzato da una interfaccia CAN o Profibus per la facile integrazione nei sistemi di automazione.

La HBM mette a disposizione soluzioni tecnologiche all'avanguardia ai produttori di tutta la Cina ed ha fornito una soluzione analoga alla Schuler China, il leader di mercato mondiale del settore della tecnologia e della formatura dei metalli.

Caratteristiche speciali della soluzione HBM

  • Facile monitoraggio delle deformazioni delle unità sollecitate staticamente o dinamicamente
  • Può essere semplicemente imbullonato sul posto 
  • Realizzato con acciaio inossidabile per garantire la protezione dall'impatto ambientale 
  • Economicamente conveniente
  • L'impiego del sistema di amplificatori PME della HBM con interfaccia Profibus facilita la sua integrazione nei sistemi di automazione già esistenti 
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