La collaborazione tra Cosmar e SMC mostra come un sistema di comunicazione wireless possa rivoluzionare le macchine con parti rotanti, migliorando installazione, manutenzione e prestazioni in applicazioni ad alta produttività.
Quando un costruttore di macchine speciali incontra una tecnologia capace di semplificare processi, ridurre cablaggi e aumentare l'affidabilità, il risltato può trasformarsi in un vero salto di qualità progettuale. È ciò che è accaduto nella collaborazione tra Cosmar, azienda italiana punto di riferimento nelle soluzioni per il riempimento aerosol, e SMC, fornitore leader nell'automazione industriale, che hanno puntato sulla tecnologia wireless per realizzare una soluzione che garantisce al cliente finale un livello di prestazioni e affidabilità senza eguali sul mercato.
Cosmar è un'azienda che da anni si è specializzata nella progettazione e produzione di macchine per il riempimento aerosol e sistemi Bag-on-Valve, riconociuta per l'elevato livello di ingegnerizzazione e la capacità di sviluppare soluzioni su misura per l'industria. Con una forte attenzione all'innovazione e all'affidabilità dei processi, l'azienda realizza macchine automatiche e semiautomatiche per applicazioni complesse e ad alta produttività, operative in dversi settori industriali. Grazie alla sua competenza tecnica e all'approccio orientato al cliente, Cosmar è oggi un punto di riferimento internazionale nel mondo del packaging aerosol.
Una macchina speciale per riempire le cartucce di CO2
Recentemente, una società di imbottigliamento che lavora per un importante produttore di birra europeo ha commissionato a Cosmar un nuovo sistema automatico ad alta produttività per il riempimento di bombolette di CO2 destinate ad essere inserite all'interno dei fusti da 5 litri, per facilitare la spillatura senza compromettere il gusto nel tempo. La soluzioni realizzata è composta dalla combinazione di due macchine riempitrici aerosol speciali progettate per il riempimento di CO2, dove il vuoto spinto è particolarmente importante.
Vuoto con 48 teste: creazione vuoto nella bombola, gestione ingressi analogici trasduttori con sistema wireless, riempimento CO2
Ricorda Markus Raab, Managing Director di Cosmar: "Il nostro cliente aveva bisogno di una soluzione ad alta produttività che garantisse l'assoluta affidabilità, la lunga durata e la facilità di manutenzione richiesta dal settore alimentare. Abbiamo accettato la sfida realizzando una macchina rotativa personalizzata, a partire dalla nostra piattaforma di soluzioni ad alta produttività per il settore aerosol, le cui caratteristiche tecniche garantiscono il raggiungimento di un valore elevato del vuoto prima dell'ingresso della CO2 con una velocità di oltre 240 pezzi al minuto. Inoltre, per evitare le complessità manutentive dei componenti oleodinamici, abbiamo scelto di gestire tutte le movimentazioni esclusivamente con componenti pneumatici. Per garantire la produttività richiesta, abbiamo realizzato una macchina di tipo rotativo con cinque colonne, le più complesse delle quali montano 48 teste per il riempimento della CO2."
Macchina innovativa per il cliente: produttività 240 flaconi/minuto
Una sfida complessa: gestire centinaia di valvole su strutture rotanti
Cosmar è abituata a gestire applicazioni tecnicamente impegnative, ma in questo progetto il vincolo principale era la presenza di centinaia di valvole bistabili da controllare via EtherNet/IP su tavole a giostra, oltre che raccogliere i segnali analogici posti sui 48 misuratori di vuoto disposti su una delle tavole e giostra.
Come spiega Raab: "Una soluzione cablata tradizionale per il comando delle elettrovalvole e la raccolta dei segnali sarebbe risultata tecnicamente valida, ma poco competitiva dal punto di vista installativo: il cablaggio di centinaia di cavi su una struttura rotante avrebbe richiesto tempi lunghi e avrebbe comportato un maggior rischio di usura di un collettore rotante (slip ring) necessariamente molto complesso e costoso, oltre che imporre una limitata libertà nella progettazione."
Proprio questa complessità ha spinto i tecnici Cosmar e SMC a valutare un approccio radicalmente diverso, basato sulla tecnologia wireless.
La svolta: una soluzione wireless per semplificare la macchina
La proposta messa a punto dai tecnici della filiale italiana di SMC è stata quella di collegare le valvole della serie SY5000 e i sensori per la misura del vuoto tramite sistema wireless SMC per gestire la comunicazione verso la rete EtherNet/IP.
Ricorda Raab: "Si è trattato per certi versi di una scelta coraggiosa per un'applicazione così articolata, in un mercato in cui il wireless non è ancora percepito come standar industriale. Tuttavia, la logica della macchina rotativa rendeva il wireless praticamente ideale: l'eliminazione dei cablaggi semplificava la struttura, riduceva gli elementi soggetti a usura e accresceva la libertà nella disposizione dei gruppi valvola, oltre a ridurre i notevoli costi del complesso slip ring che altrimenti sarebbe stato necessario utilizzare."
Il sistema wireless di SMC ha mostrato vantaggi immediati: una comunicazione stabile e protetta da disturbi grazie alla gestione dinamica delle frequenze e alla crittografia, una manutenzione molto più semplice e un'installazione più rapida rispetto alla rete cablata.
Creazione vuoto nella bombola (gestione con SY5000 e Sistema Wireless). Gestione ingressi analogici trasduttori con sistema wireless
Modulo wireless "Base" protocollo EtherNet/IP
Per accompagnare Cosmar in un territorio tecnologico nuovo, SMC ha organizzato dimostrazioni pratiche, simulazioni applicative e un supporto diretto durante il primo avviamento. Questo percorso condiviso ha aiutato a trasformare la percezione iniziale in una valutazione concreta dei benefici, anche tramite prove sul campo, che hanno dimostrato la totale assenza di interferenze nella comunicazione wireless e la sua capacità di rispettare gli impegnativi requisiti di banda e latenza delle comunicazioni.
Un'applicazione che apre nuove prospettive
L'adozione del sistema wireless SMC ha permesso a Cosmar di realizzare una macchina più snella, più flessibile e più semplice da mantenere, superando i limiti della soluzione cablata tradizionale.
Conclude Raab:" La soluzione che abbiamo adottato per il riempimento delle cartucce di CO2 ha evidenziato come il wireless, spesso considerato con cautela e diffidenza nel mondo industriale, possa invece diventare un alleato prezioso nelle macchine con parti rotanti, strutture modulari o layout complessi. Lo stretto rapporto di collaborazione con SMC in questo progetto rappresenta un esempio concreto di come innovazione e cooperazione possano trasformare il modo di progettare le macchine industriali."
Vista d'insieme della nuova linea automatica ad alta produttività per il riempimento di bombolette di CO2.
Vista dall'alto delle 5 colonne. Si passa dall'iniziale inserimento valvola nel flacone, all'aggraffatura valvola.
Le colonne centrali creano il vuoto e ne verificano il livello all'interno del flacone. L'ultima colonna si occupa del riempimento di CO2.
