L’Istituto Tecnico Industriale E. Fermi di Modena ha recentemente preso parte alla competizione Omron Smart Project 2022 presentando il progetto Metal Plotter. Il progetto nasce dalla collaborazione con un’azienda del territorio, GRAF Spa, specializzata nel settore dell’automazione industriale. L’impresa da anni fornisce all’istituto apparecchiature industriali, che vengono utilizzate come strumenti didattici.
In occasione della competizione Smart Project 2022, uno di questi apparecchi, il Plotter, è stato interamente riprogrammato per poter operare attraverso dispositivi di controllo Omron. Il lavoro è stato portato avanti da una squadra di tre studenti del quinto anno dell’indirizzo di automazione Andrea Bendin, Giulio Gabbi e Matteo Marchioni, sotto la guida del prof. Giuliano Monti.
Metal Plotter è una macchina utensile basata su un sistema di movimento cartesiano a 2 assi, che consente di effettuare incisioni su una superficie metallica. La movimentazione è gestita da due motori passo-passo e da due encoder che forniscono il segnale di feedback.
L’utensile è costituito da una punta in tungsteno e da un elettromagnete, che ne controlla la discesa verticale. Al momento dell’incisione, la punta, caricata elettricamente, viene avvicinata alla superficie metallica. Quando la punta raggiunge una distanza corretta, si genera un arco voltaico con la superficie, che crea uno strato di ossido nel punto di contatto, che dunque risulterà più scuro rispetto al resto della superficie. Questo processo, se ripetuto, può essere utilizzato per effettuare l’incisione di immagini monocromatiche su piastrine metalliche, costituendo un vero e proprio processo di stampa.
Metal Plotter: il segreto del suo successo è nella semplicità d’uso
Il sistema Metal Plotter è controllato da un quadro elettrico, che monta al suo interno un PLC e un pannello HMI di marchio Omron. Il PLC si occupa di gestire tutte le funzionalità del sistema mentre sul pannello di controllo sono presenti tutti i comandi e una simulazione grafica del funzionamento della macchina, aggiornata in tempo reale.
Tramite il pannello di controllo è possibile azionare i comandi manuali oppure impostare e avviare il processo di stampa, che è in grado di gestire fino a 8 file di stampa in coda. La macchina è in grado di stampare immagini bitmap monocromatiche fino a 704*704 pixel, che possono essere caricate tramite la rete locale. E’ stata inoltre implementata la stampa di testi fino a un massimo di 30 caratteri.
Il programma consente di operare secondo due modalità di funzionamento differenti: Reale o Simulazione. La modalità Reale permette di controllare il sistema fisico attraverso gli IO del PLC, mentre la modalità Simulazione esegue una completa simulazione del sistema all’interno del controllore, visualizzabile sull’interfaccia grafica.
I ragazzi del Fermi con questo progetto, hanno avuto come obiettivo quello di rendere il Metal Plotter un macchinario facile da usare per tutti, anche per gli utenti meno esperti, in modo da permettere anche agli studenti più giovani della scuola di avvicinarsi con maggiore curiosità e interesse al mondo dell’automazione.
