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Informação profissional para a indústria metalomecânica portuguesa

Aumente a produtividade na produção de moldes com o sistema Quercus da Fagor

16/11/2021
Emaf 2021 | Stand 3A09
O setor industrial, e em particular a indústria de moldes, está em constante evolução e procura de soluções tecnologicamente avançadas, flexíveis e personalizadas, que permitam elevar a produtividade sem perder precisão, garantindo resultados de alta qualidade. Neste contexto, a I4.0 tem um papel decisivo.
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A Fagor Automation desenvolveu o sistema CNC Quercus tendo em vista os conceitos de i4.0, com o objetivo de entregar aos seus clientes uma plataforma completa que permita desenvolver soluções customizadas. O sistema inclui o comando numérico, reguladores, fontes, sistemas de comunicação e de captação 100% digitais, tudo isto com capacidade de comunicação e customização aberta.

Pelas suas características, o Quercus tem tudo para oferecer à indústria de moldes uma produção mais económica e ágil, graças a algoritmos de controlo melhorados com novas performances de CPU que irão permitir desbastes mais rápidos e acabamentos mais suaves e precisos. Toda a tecnologia i4.0 sai reforçada com novos protocolos e ferramentas que permitem que a informação seja partilhada e usada de forma efetiva na tomada de decisão.

Trata-se de uma solução dirigida a máquinas de alta performance como fresadoras, tornos, laser, aditiva e 3C (computer, communication and consumer electronics), que incorpora todos os requisitos do mercado atual e que está preparada para dar resposta aos desafios futuros, permitindo aos fabricantes de máquinas continuar a evoluir e a manter-se na vanguarda tecnológica, contribuindo para um aumento de competitividade e para a digitalização da indústria.

A plataforma renovada do Quercus oferece benefícios não só aos fabricantes de máquinas, mas também aos usuários, desde os operadores até à gestão da empresa.

Os fabricantes irão reconhecer a simplicidade deste novo sistema com uma substancial redução do espaço necessário para instalação dos módulos Quercus, tanto da CPU como dos módulos reguladores e fontes. Esta redução de espaço necessário pode chegar a 60% menos quando comparada com a plataforma Fagor anterior ao Quercus. Esta nova plataforma também promove a centralização do sistema de automação no CNC o que permite um comissionamento mais rápido, que pode ser feito totalmente em simulador offline, incluindo a definição de regulação, motores e captação e descarregar toda a configuração para o CNC para iniciar o arranque da máquina com todo o sistema já pré-configurado.

O facto de ser possível usar captação 100% digital, abre a possibilidade de utilizar sistemas de feedback com resoluções ainda maiores que podem ser nanométricas. Esta informação adicional permite que novos algoritmos de controlo de maquinação de alta velocidade possam produzir peças acabadas diretamente da máquina CNC sem necessidade de outro processo de produção adicionais.

Com esta evolução, os usuários de um sistema Quercus também são beneficiados com um HMI renovado mais intuitivo e confortável denominado HMIelite.

O HMIelite está construído sobre tecnologias que habitualmente encontramos na internet: HTML5, CSS3 e javascript. Por serem tecnologias abertas e bastante populares, será muito acessível produzir HMI customizados e dedicados a promover a construção de interfaces de operador que promovem a eficiência e a eficácia das operações.

Estas customizações podem ser tão simples como ajustar as cores, tipos de letra ou definição de atalhos para melhorar a ergonomia e segurança no trabalho, ou podem ser customizações mais complexas como a definição de um HMI para um ciclo de trabalho, construído pelo cliente, o que pode constituir uma vantagem competitiva.

Também a manutenção sai beneficiada com o sistema Quercus. Esta plataforma usa buses de comunicação baseados na internet industrial, tais como ethercat e sercos III, um sistema de conexão do bus DC de potência e alimentação 24Vdc dos módulos de potência que promove a facilidade de manutenção dos quadros elétricos, bem como códigos QR com a identificação inequívoca de cada equipamento. Além disso, a plataforma Quercus centraliza todos os parâmetros no CNC, ou seja, todos os periféricos do CNC Fagor são automaticamente configurados no arranque, após uma troca ou substituição física de equipamentos. Esta centralização e o facto de se usar BUS de comunicação digital até aos encoders, permite um diagnóstico sem precedentes, muito mais fácil e efetivo.

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O Sercos III, baseado em Ethernet Industrial, possibilita velocidades de até 100 MBd.

A centralização e a comunicação digital é precisamente o que facilita a partilha de informação muito necessária para as soluções i4.0. Este sistema Quercus pode partilhar informação via API, MTConnect, OPC-UA e MQTT, nativamente desde a CPU do CNC com toda a segurança e capacidade de encriptação e, inclusive, definir modo de permitir apenas saída de informação, ou seja, minimizar de forma drástica a possibilidade de alguém de fora interagir com o sistema. Além de tudo isto, desde 2019 que a Fagor Automation é parte do grupo de trabalho da rede UMATI, consórcio que define plataformas comuns de conetividade específicos para a máquinas-ferramenta e sistemas de automação.

Todos os sistemas Fagor que ajudam na monitorização de condição de máquina estão integrados no próprio CNC sem ferramentas externas, tais como osciloscópios, bode e auto ajuste Fagor FineTune. Esta tecnologia irá permitir automatizar as aplicações de monitorização de condição de máquina.

É importante referir que todo este sistema Quercus é uma plataforma, ou seja, dá suporte às tecnologias operativas do dia-a-dia de uma máquina-ferramenta e seus utilizadores. Neste contexto, é de realçar a possibilidade aberta pela introdução da tecnologia de 5 eixos no processo produtivo. Esta tecnologia está presente no CNC8065 e é extremamente valiosa para a redução de tempo e operações de preparação de peças.

Esta tecnologia permite, com apenas um amarre de peça e uma operação de centragem da peça, realizar operações de maquinação em várias faces sem necessidade de desapertar a peça. É bastante comum encontrarmos casos onde, com apenas 2 amarres, se consegue produzir uma peça que necessitava de 4 ou mais amarres quando era produzida nos tradicionais centros de maquinação de 3 eixos. Para que tal seja possível de forma fiável e precisa, foi implementado um método de calibração automático denominado KinCal.

O KinCal surge ao operador num formato simples, muito semelhante a um ciclo conversacional, que termina com o ajuste direto dos parâmetros máquina relevantes para o correto funcionamento do RTCP. Se o erro medido superar os limites definidos pelo fabricante da máquina, ou se for detetada uma dispersão dos pontos demasiado grande, o processo de ajuste é abortado e o operador será alertado para chamar o serviço de manutenção para responder de forma adequada às necessidades de ajuste.

Em conclusão, o futuro tem muito de indefinição e estar preparado para soluções ágeis, rápidas e flexíveis será um dos segredos para continuar.

A Fagor Automation, com o sistema Quercus, está preparada.

Jaba: tradução 4.0

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