Soluzioni di motion integrate per telai speciali: l’esperienza di Trinca. Telai ad alta tecnologia per la tessitura di fili metallici e tessuti tecnici, come ad esempio il Kevlar, le fibre di carbonio o i sintetici destinati ad applicazioni speciali. Grazie alle soluzioni integrate di Nidec Drives, i telai di Trinca Technology sono tra i più avanzati al mondo, con livelli di produttività eccezionali e qualità al top anche nelle applicazioni più impegnative. Il segreto? Tecnologia, know-how e una continua voglia di innovare
Il settore meccanotessile italiano è un punto di riferimento globale per tecnologia e qualità. In passato erano moltissime le aziende italiane che costruivano macchine per trasformare i filati in preziose stoffe apprezzate in tutto il mondo.
Complice una produzione di massa trasferita in paesi con manodopera a basso costo e modelli di produzione che sono radicalmente mutati nel tempo, da alcuni decenni questo settore si è ridimensionato e molte imprese nazionali, tra le più smart, si sono riconvertite, intravvedendo nuovi sbocchi in mercati paralleli che utilizzano tecnologie simili per trasformare materiali diversi.
È il caso di Trinca Technology, una realtà nata nel 1940 e da sempre protagonista nel mondo dei telai tessili: oggi con una peculiarità specifica che, come vedremo a breve, la rende una delle pochissime aziende al mondo capace di realizzare telai controllati in full digital con prestazioni a dir poco sbalorditive.
Dalla seta al metallo
Operativa nella provincia di Como, distretto da sempre rinomato per la tessitura della seta e del cotone, Trinca è l’emblema dell’operosità e della tenacia di quella generazione di imprenditori che, anche a costo di grandi sacrifici, sono riusciti superare le situazioni più difficili. Fondata dal “nonno” e dai suoi due fratelli proprio in pieno periodo bellico, Trinca prosegue oggi nella continuità famigliare e da alcuni anni vede al suo timone anche la terza generazione.
“Fino agli anni ’70 la nostra azienda era dedita alla costruzione di telai a navetta per la tessitura tradizionale”, spiega Luca Trinca, co-titolare dell’impresa – oggi situata a Lurate Caccivio (CO) – e nipote del fondatore. “Con l’introduzione in quel periodo dei primi telai a proiettile, una tecnologia nettamente più veloce che ha portato il settore a compiere un enorme cambiamento, tenere il passo è stato sempre più difficile; pertanto, si è reso necessario un cambio di paradigma”.
È così che Trinca ha compiuto il salto, passando dai tessuti tradizionali, come il cotone o la seta, a quelli tecnici, in particolare metallici. I cosiddetti tessili tecnici, destinati cioè ad applicazioni quali la produzione di materiali per imballaggio, geotessili, reti e altri usi industriali, già all’epoca rappresentavano una nicchia interessante e in costante espansione. L’intuizione di portare la tecnologia derivante dal tradizionale settore tessile a quello della tessitura del metallo si è rivelata una sfida molto impegnativa, ma alla fine ha ripagato poiché si è dimostrata estremamente competitiva e vincente.
Oggi, escludendo alcuni produttori cinesi, le aziende che realizzano telai di questo tipo si possono contare sulle dita di una mano. E Trinca è una di queste.
Insieme a Nidec Drives già da fine anni ’80
Così come è avvenuto in altri ambiti, è l’elettronica ad aver rivoluzionato il settore.
Agli inizi degli anni ’90 Trinca introduce gli svolgitori elettronici comandati da servomotore e brevetta la prima pinza elettronica, sempre comandata da servomotore. Di lì a qualche anno è la volta di un altro importante brevetto: nasce la prima ratiera comandata elettronicamente. Il salto compiuto è stato epocale.
“Sono stati eliminati leveraggi e rimandi meccanici come bielle, manovelle, ruote libere: con un solo motore era possibile comandare tutto quanto”.
Oltre alle prestazioni in termini di precisione e velocità, il vantaggio era oltremodo evidente in fase di modifica dei parametri macchina: se prima era necessario smontare parte della macchina, cambiare l’altezza della biella o intervenire sui leveraggi per modificarne la corsa, da quel momento bastava modificare un parametro in un programma per riattrezzare la macchina nel giro di una manciata di minuti.
Un altro dettaglio importante, che già all’epoca l’elettronica di Nidec Drives aveva consentito a Trinca di fare la differenza, era la precisione e, quindi, la qualità con cui era possibile tessere i materiali tecnici. Mentre nell’abbigliamento o nel tessile per la casa variazioni microscopiche nella dimensione delle maglie non costituiscono un problema, nell’ambito tecnico non è così.
Un esempio che può far comprendere quanto il fattore qualità sia importante è rappresentato dalla carta per banconote che, se vogliamo, è equiparabile a un tessuto tecnico con elementi metallici inseriti al suo interno: la filigrana. Una difettosità nella produzione significa produrre cartamoneta non valida. Per questo motivo la qualità è un fattore cruciale, anzi centrale, che non può essere che ottenuta solamente attraverso il pieno controllo del processo produttivo fin nei minimi dettagli.
I vantaggi di un sistema integrato full digital
È sempre l’elettronica la chiave di tutti gli sviluppi che le macchine di Trinca subiranno nel corso degli anni, grazie alla quale divengono sempre più veloci e produttive. È proprio per questo motivo che Trinca aveva inizialmente pensato di predisporre un reparto interno dedicato alla costruzione di pannelli operatore e allo sviluppo dei relativi software.
“Ben presto però ci siamo resi conto che produrre internamente determinati componenti era complesso e non era la strada migliore da seguire per giungere all’obiettivo di sviluppare una piattaforma aperta, performante e, soprattutto, full digital”.
È così che ha preso pienamente corpo la partnership con Nidec Drives, concretizzatasi grazie alla possibilità di poter convenientemente utilizzare motori ad elevata dinamica e i controllori programmabili MC – in particolare i modelli MCe e MCz – per ottenere quelli che oggi sono i punti di forza di tutte le macchine di produzione Trinca: velocità, precisione, affidabilità.
“Il vantaggio più evidente derivante dall’impiego delle soluzioni di Nidec Drives è la disponibilità di un pacchetto completo e performante, la cui base standard su ambiente operativo Windows e software di sviluppo Codesys garantisce da un lato piena apertura e interoprabilità, dall’altro una piattaforma integrata capace di offrire un sistema ottimizzato ad alte prestazioni”, sottolinea Trinca.
“Con altri produttori era necessario scegliere prodotti diversi da mettere in comunicazione tra di loro: chi lavora nel settore sa quanto questo a volte sia complesso”, prosegue Trinca. “C’è poi il tema delle prestazioni: finalmente potevamo contare su un controllore in grado di aggiornare il quadro ogni mezzo giro di encoder con una cadenza nell’ordine delle centinaia di battute. Per noi è stato un successo, poiché con Nidec Drives siamo riusciti a raggiungere l’obiettivo di disporre di soluzioni e motori ad alta dinamica mettendo a fattor comune la nostra conoscenza della tecnologia di tessitura con il loro know how specialistico in ambito di azionamenti”.
Prestazioni da record, semplicità di configurazione
Quando si parla di telai, è difficile immaginarsi le cadenze che possono essere raggiunte. Nel caso delle macchine Trinca, la pinza – componente centrale da cui dipende la gran parte delle prestazioni – può arrivare a velocità finanche di 15 m/s, con frequenze di battuta fino a 250 colpi al minuto e forze in battura espresse dalla macchina che possono arrivare addirittura alle 80 tonnellate: si tratta dell’asse più sollecitato dal punto di vista delle pure prestazioni, la cui dinamica lo assimila a un vero e proprio proiettile.
In termini di complessità di gestione, invece, quello più difficile da pilotare è il motore che si occupa delle intersezioni dei quadri: le prestazioni non sono così estreme come quelle della pinza, ma è la “costruzione” del software e la messa a punto dei relativi calcoli per eseguire ciascun movimento ad essere particolarmente impegnativi. A ogni giro della macchina viene eseguito un refresh della camma digitale che, per assicurare le migliori condizioni operative, necessita di un continuo aggiustamento, mai uguale al precedente. La soluzione messa a punto da Trinca per la configurazione della macchina può apparire tutto sommato semplice: ciò grazie alle prestazioni offerte dai sistemi di Nidec Drives, ma anche e soprattutto per la loro capacità di aver saputo “interpretare”, e quindi applicare, il know how specifico di Trinca.
Il setting solitamente avviene sulla base delle esigenze dinamiche: si indicano i punti di accelerazione e decelerazione, in genere 12, che servono al sistema per tracciare un profilo del moto con tutti i necessari parametri. Al software spetta quindi il compito di tradurre il tutto in comandi per il motore, che dovrà a sua volta assicurare le prestazioni e la qualità del movimento così come impostate dall’operatore.
È questo uno dei punti di forza che rendono i telai Trinca unici e altamente performanti. “Là dove i nostri concorrenti propongono macchine monoprodotto o dedicate a una specifica produzione, con questa soluzione noi siamo in grado di offrire ai clienti macchine flessibili, che possono essere riconfigurate in tempi ridotti”, afferma con orgoglio Luca Trinca. “Per arrivare a questi risultati, oltre al nostro know-how specifico e al prezioso supporto dei tecnici di Nidec Drives possiamo contare anche su quello di un partner operante in zona, con il quale collaboriamo da tempo in modo sinergico soprattutto in ambito di motion control”.
L’esperienza maturata da Trinca insieme a Nidec Drives è una conferma del fatto che anche gli obiettivi più ambiziosi possono essere raggiunti, a patto di poter contare sui migliori strumenti e sulla collaborazione con i partner giusti. Anche nei periodi più difficili.
Uno degli ultimi importanti progetti di Trinca è stato portato a termine in pieno periodo pandemico. Pur con tutte le difficoltà del caso, Trinca è riuscita a completare il progetto e a immettere sul mercato una nuova macchina.
“Anche in un periodo particolarmente complicato come quello pandemico abbiamo ricevuto dai tecnici di Nidec Drives un supporto costante. Inoltre, non abbiamo riscontrato grossi problemi nemmeno in termini di fornitura. Certo, il progetto ha giocoforza subito qualche rallentamento, ma siamo comunque riusciti a rimanere entro i limiti temporali che ci eravamo imposti, concludendo il tutto con successo. E questo è stato indubbiamente molto importante per noi”.
Ascolto e voglia di migliorarsi: le chiavi del successo
Tecnologia, competenze e innovazione costante hanno portato Trinca a sviluppare macchine apprezzate in tutto il mondo per la qualità e le prestazioni che sono in grado di assicurare. Ma tutto ciò non è sufficiente: la ricerca del miglioramento è un’attività costante che Trinca persegue ogni giorno.
“Ogni volta che costruiamo una macchina e, una volta montata, la vedo all’opera, mi chiedo in cosa si possa ulteriormente migliorare”, afferma Luca Trinca, che lascia intendere come l’innovazione non sia un traguardo, ma un percorso: ciò che oggi reputiamo ottimale, domani potrebbe essere scalzato da una nuova tecnologia o da una nuova soluzione.
“Per questo lavoriamo a stretto contatto con partner come Nidec Drives, che sanno ascoltare le nostre necessità per trasformarle in prodotti in grado di fare la differenza”.
Le soluzioni Nidec Drives
Dell’ampio catalogo di soluzioni messe a disposizione da Nidec Drives, Trinca ha tratto beneficio in particolare dai servomotori a elevata dinamica Unimotor HD e dai servoazionamenti a elevate prestazioni Digitax, controllati dai motion controller MCe e MCz.
Unimotor HD è una gamma di servomotori brushless progettati per quelle applicazioni nelle quali sono richieste rapide accelerazioni e decelerazioni, ottenibili grazie alla bassa inerzia complessiva.
I servoazionamenti Digitax, a loro volta, assicurano le massime prestazioni servo pur con dimensioni complessive ridotte. Ottimizzati per applicazioni ad alta dinamica come quelle richieste da Trinca, massimizzano le performance dei telai sfruttando alcuni tra i protocolli più diffusi (EtherCAT, machine control con MCi, Ethernet e Base) per potersi interfacciare con ulteriori dispositivi richiesti dal cliente o per integrare altre funzionalità macchina. Ai controllori MCe, un embedded controller con PLC all-in-one, e MCz, un vero e proprio PC industriale con funzioni di motion control, è poi delegato il compito di gestire il tutto, con modalità operative e di programmazione che si avvalgono di quanto di più standard e aperto attualmente è disponibile: la piattaforma operativa Windows e l’ambiente di sviluppo Codesys. La rete EtherCAT ad altissime prestazioni consente quindi di collegare tra loro il controllore, i motori e i Remote I/O.
Ultima, ma non certo per importanza, la safety affidata ai sistemi MiS250: l’integrazione delle funzioni di sicurezza del motion (STO, SBC, SSx) nell’azionamento assicura un approccio decentralizzato che semplifica il progetto, riduce cablaggi e costi, nonché velocizza la messa in servizio.
