F3Studio per Physis New Energy Technology

Redazione manuale uso e manutenzione di un motore elettrico

Physis new energy technology.
Progettazione a 360 gradi di motori: hardware, meccanica, layout e software.

Physis new energy technology, con sede a Genova, fornisce soluzioni per il settore dell’automazione.
Uno dei punti di forza di questa azienda, è l’approccio integrale della progettazione dei loro prodotti.
Physis, infatti, gestisce tutte le fasi dello sviluppo del prodotto.
Dalla progettazione dell’hardware e del firmware, fino alla selezione dei componenti passando per la progettazione del layout del prodotto, il dimensionamento dei componenti meccanici ed anche lo sviluppo del software.

Nello sviluppo della gamma dei motori elettrici IML, Physis si è avvalsa della collaborazione di F3Studio per la redazione dei manuali.

Siamo molto soddisfatti dell’operato di F3Studio e della loro capacità di lavorare in autonomia.
Angelo Carenzo
General Manager
Physis New Energy Technology


Motori elettrici indipendenti e collegabili in serie

Alte prestazioni a costi contenuti.
Per ottenere questo risultato, il team R&D di Physis ha progettato un motore in grado di operare a tensioni più basse rispetto alla prassi, a 400V DC. Questa soluzione permette di poter limitare i costi (specialmente sul sistema di alimentazione) e garantisce anche un migliore isolamento alle interferenze elettromagnetiche.

Con il decentramento del sistema di azionamento, ora posizionato direttamente sul motore, l’
architettura del sistema è stata semplificata: abbiamo quindi un cablaggio ridotto, ed un design del motore più lineare.

Nonostante ogni motore sia indipendente, comprendente un proprio encoder e servo control, l’architettura dell’hardware e software permettono di collegare fino a 5 motori in serie, usando un unico alimentatore di corrente.
In questo modo, è possibile creare facilmente sistemi in grado di operare su più assi.

I motori elettrici della linea IML sono pensati per poter essere utilizzati in diversi settori industriali, quali il settore della lavorazione del vetro, della pietra, del legno e delle lamiere, il settore del packaging, del confezionamento di alimenti e bevande, fino al settore della robotica e quello aerospaziale.

 

Due soluzioni di cablaggio

I motori sono controllati tramite un EtherCAT field bus, ed una batteria esterna permette di memorizzare la posizione dei vari motori anche in caso di interruzione elettrica.

E’ possible cablare il sistema in due modi diversi:
– Hybrid Cable technology. Un singolo cavo trasmette i segnali ed al contempo alimenta il dispositivo.
– Near-by solution. Il cavo di alimentazione arriva al motore, mentre il cavo di segnale arriva alla centralina di controllo.
In questo ultima caso, i connettori dei cavi sono contrassegnati con colori diversi, per evitare un collegamento erroneo.  

L'operato di F3Studio

Interpellata da Physis per la realizzazione dei manuali d’uso e manutenzione dei motori elettrici della serie IML, F3Studio ha iniziato il suo operato identificando, e studiando, le normative applicabili.

Oltre alla realizzazione del manuale d’uso e manutenzione, F3Studio ha preparato il certificato di incorporazione, dato che questi motori sono considerati dalla normativa come delle “quasi macchine”.

L’operato di F3Studio si è concluso con la creazione di targhette, conformi alle normative vigente, da apporre sulle batterie degli encoder dei motori.

Obiettivo 1: Manuale di facile comprensione.

Durante la creazione di questo manuale, F3Studio si è posta due obiettivi principali.
La prima sfida è stata quella di creare un manuale che risulti di facile lettura anche ad un operatore che non disponga delle conoscenze del team che ha progettato il motore.

Nonostante le dimensioni ridotte, si tratta di un prodotto per la cui creazione sono necessarie competenze multidisciplinari. I principi di funzionamento e progettazione di un motore elettrico sono distribuiti in vari campi dell’ingegneria: l’elettromagnetica, la meccanica, l’elettronica, le proprietà meccaniche e tecnologiche dei materiali scelti, fino alle connessioni ed interfacce informatiche software/hardware che permettono la programmazione di questi motori.

Obiettivo 2: Un manuale unico per varie configurazioni.

L’altra sfida è stata quella di creare un unico manuale che contempli le varie configurazioni possibili.
In questo caso, i motori della serie IML sono disponibili:

– sia come motori stand alone, sia collegati in serie.
– con, o senza, un freno.
– in due diverse configurazioni di cablaggio.

F3Studio ha quindi ottimizzato i moduli del manuale per poter coprire tutte le casistiche in modo snello, senza duplicare parti o creare ridondanze che andrebbero a complicare la ricerca delle informazioni e lettura del manuale.

Sono state ovviamente incluse le procedure di connessione e di installazione delle parti meccaniche ed elettriche, oltre che alla descrizione dei cavi, includendo spaccati che identifichino la funzione di ogni pin.
Anche per le porte di connessioni, alcuni disegni guidano l’operatore nella corretta comprensione delle funzioni di ogni porta.

Sicurezza e condizioni operative.

Se i due punti visti in precedenza sono stati gli obiettivi che F3Studio si era prefissata per questo manuale, l’aspetto relativo alla sicurezza è un prerequisito base sul quale in ogni manuale redatto, F3Studio presta una particolare cura ed attenzione.
Una buona stesura delle sezioni, e procedure relative alla sicurezza sono la condizione necessaria per poter ottenere un buon manuale conforme alle normative.

In questo manuale sono stati spiegati i rischi connessi all’uso di questi motori, sia quelli dovuti alle tensioni di voltaggio, sia i rischi connessi con le alte temperature alle quali potrebbe arrivare il motore durante l’uso.

Data la presenza di alcuni rischi residui, sono stati apposti segnali di pericolo e di avvertimento sui componenti, in posizione visibile.
Il manuale riporta la descrizione dei pittogrammi indicando quali prescrizioni e procedure seguire per limitare i rischi residui.

Il manuale indica anche le condizioni operative, come la temperatura ed il grado di umidità, alla quale è possibile operare, stoccare e trasportare i motori in sicurezza.

 

Interfaccia con l’utente.

La descrizione dell’interfaccia tra l’utente e la macchina è sempre un punto importante in ogni manuale, in quanto è necessario sapere sia come potersi connettere alla macchina, sia come interpretare i vari segnali di errori.
In questo caso F3Studio ha riportato la lista di codici di errori possibili che il motore può restituire, indicando con una legenda il loro significato e come poter risolvere il guasto.

I motori IML progettati e costruiti da Physis, si possono connettere sia via USB sia attraverso Ethernet over EtherCAT, usando un protocollo standard di comunicazione molto diffuso nel campo dell’automazione industriale.
Consultando il manuale, è possibile effettuare in maniera semplice l’update del firmware, la diagnostica in tempo reale, leggere i vari parametri dei motori e programmarli.

F3Studio

 

F3Studio vanta oltre 20 anni di esperienza maturati in vari settori: dal settore del lusso all’industria meccanica, dal settore ferroviario a quello dell’illuminotecnica, dal packaging alle macchine utensili, dall’ automotive alla nautica.

Avendo lavorato con numerose realtà, F3Studio è in grado di adattarsi alla metodologia di lavoro dei suoi clienti in modo non invasivo.

 

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