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APPLICAZIONI
Marina Zussino
Taglio e sbavatura
più efficienti e sicuri
EVOLUT, GRAZIE ALL’UTILIZZO DI ROBOT
COMAU, HA REALIZZATO DUE IMPIANTI
PER IL TAGLIO E LA SBAVATURA DI
GETTI IN ALLUMINIO E IN GHISA CHE
ASSICURANO IL MASSIMO DELLA
RIPETIBILITÀ, RIDOTTI TEMPI CICLO
E UN LAVORO MENO GRAVOSO PER
L’OPERATORE IN LINEA
G
arantire la massima efficienza operativa e
rendere più sostenibile il lavoro umano sono due
risultati importanti quando si parla di applicazioni
robotizzate di taglio e sbavatura su pezzi realizzati
in ambienti foundry. A rendere estremamente
delicata la gestione di questi processi sono infatti
la particolare tipologia del materiale da lavorare e la
complessità delle operazioni richieste.
In questo contesto si rende quindi necessaria la
progettazione di impianti taylor made, che grazie
all’impiego delle automazioni più adatte, siano in
grado di risolvere specifici problemi produttivi. E per
renderlo possibile è indispensabile una collaborazione strategica tra
System Integrator e costruttori di tecnologia, proprio come quella che
ha permesso a Evolut e a Comau di realizzare due impianti robotizzati
destinati a operazioni di taglio e sbavatura su getti di alluminio e ghisa.
«Le aziende ci richiedono la realizzazione di impianti per taglio e
sbavatura che consentano di eliminare gli errori di lavorazione grazie
all’elevata ripetibilità del sistema, assicurando ridotti tempi ciclo e
condizioni di lavoro più sostenibili per gli operatori – spiega Franco
Codini, titolare di Evolut Spa. Queste operazioni hanno una complessità
diversa, non solo in funzione del pezzo da lavorare, ma anche del
materiale che deve essere tagliato o sbavato. Ecco perché l’impiego
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Un esempio di taglio e sbavatura di getti in alluminio per il settore
Automotive realizzato da Evolut in cui è applicato un robot Comau.
La struttura a parallelogramma posteriore tipica del robot Comau,
aumentandone la rigidità, lo rende particolarmente adatto alle
operazioni di taglio e sbavatura richieste.
della tecnologia più adatta è per noi sempre di fondamentale
importanza. Grazie alla collaborazione con Comau siamo riusciti
a realizzare due impianti in grado di offrire alle aziende clienti il
massimo delle prestazioni possibili in termini di efficienza produttiva
e sicurezza operativa».
Il primo, realizzato in Russia, è destinato al taglio e alla sbavatura di
componenti in alluminio per il settore automotive, il secondo a tagli
e sbavature su getti in ghisa per un’azienda tedesca del comparto
Energia. In entrambe le applicazioni l’ottimizzazione del processo
produttivo è stata resa possibile grazie all’utilizzo di un sistema
laser per il rilevamento dimensionale dei pezzi con correzione
automatica delle difformità presenti sui grezzi in lavorazione, a una
programmazione offline pre-process con l’ impiego di robot Comau
a polso cavo in configurazione Absolute Accuracy.
Taglio e sbavatura in alluminio
per il settore automotive
La prima applicazione realizzata da Evolut in collaborazione con
Comau è dedicata al taglio e alla sbavatura di basamenti motore
e testate motore in alluminio: «L’impianto è necessario per tagliare
le cosiddette materozze e le bave che vengono prodotte durante il
processo di fonderia – racconta Franco Codini -. Prevede l’impiego
di un robot Comau SMART NJ 220-2.7 Foundry, con capacità di
Per le applicazioni Evolut con robotica Comau è stato applicazione è
stato realizzato un percorso di lavoro ideale offline, poi riconfigurato
sulla base del processo reale
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APPLICAZIONI
carico da 220 kg, attrezzato con un elettromandrino da 22 kW,
con attacco utensile automatico HSK 63. Inoltre, la struttura a
parallelogramma posteriore, che ne aumenta la rigidità, lo rende
estremamente favorevole alle operazioni di taglio e sbavatura
richieste».
L’impianto conta sull’utilizzo di dischi taglio e frese di diverse
dimensioni e di una tavola rotante molto rigida, dotata di
un’attrezzatura idraulica necessaria a tenere il pezzo in posizione
prestabilita. Ogni pezzo in lavorazione pesa fino a 25 Kg, con
dimensioni che si aggirano intorno al mezzo metro cubo.
Riduzione degli errori e maggiore sicurezza
con la programmazione offline
«Solitamente in fonderia si va a tagliare e a sbavare getti con
poca precisione, ma in questo caso la richiesta del cliente finale
era quella di produrre un processo che fosse il più possibile
ripetibile, all’interno di ± 0,15 mm. Questa è stata la vera difficoltà
dell’applicazione – spiega il titolare di Evolut; Per rispondere a
questa esigenza abbiamo quindi attrezzato il robot Comau con
un sistema di visione laser che ha permesso di misurare i pezzi e,
successivamente, di creare degli offset di lavorazione proporzionali
agli errori trovati sul pezzo. Il percorso di taglio è stato così realizzato
con dei programmi offline (sviluppati da Evolut in collaborazione
con un’importante azienda di sviluppo software), basati su disegno
tridimensionale del componente, attraverso il quale il tecnico ha
potuto seguire il percorso dell’utensile da pc, tramite un programma
CAM».
In pratica, questa operazione ha permesso di correggere il
percorso del robot in base alle misure rilevate, andando quindi
a creare un processo tipo su un pezzo ideale, che può essere
modificato, e quindi corretto in automatico, in funzione del pezzo
‘reale’ in produzione.
I vantaggi di questa applicazione sono notevoli: «Utilizzando questo
sistema di visione, abbinato ai robot Comau, abbiamo raggiunto
livelli eccellenti di ripetibilità, arrivando a garantire al cliente quella
«Utilizzando un sistema di visione, abbinato ai robot Comau, abbiamo
raggiunto livelli eccellenti di ripetibilità, arrivando a garantire al cliente
una tolleranza massima di ± 0,1 mm».
precisione di lavorazione che desiderava, con un tolleranza
massima di ± 0,1 mm. Inoltre, questa modalità operativa ha
consentito di facilitare notevolmente il lavoro dell’operatore, che in
tal modo può seguire l’intero processo da computer, mentre tutti i
compiti più gravosi e difficili sono gestiti in modo automatico».
Un esempio di applicazione
di taglio e sbavatura su getti
in ghisa, automatizzato con
robotica Comau
FEBBRAIO 2015
Macchine Utensili
Oltre vent’anni
di sistemi integrati
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Evolut Spa, di Castegnato, in
provincia di Brescia, è oggi uno
dei più importanti e conosciuti
integratori italiani ed europei di
sistemi robotizzati. L’azienda,
fondata nel 1991, ha iniziato
l’attività come partner tecnologico
dei principali costruttori di robot
e da allora ha installato più di
1.800 impianti. Oggi realizza
isole di lavoro robotizzate,
tecnologicamente avanzate e
su misura, destinate a essere
impiegate in svariati settori, dalla
General Industry, all’Automotive,
fino al comparto fonderia.
Una fase di
sbavatura con
utensile applicato
a robot Comau.
«Il processo realizzato per l’impianto destinato al settore Energia è
utile per lotti di produzione di una certa grandezza – puntualizza
Franco Codini -; Inoltre in questo caso, si vanno a ridurre
praticamente a zero le operazioni manuali condotte dall’uomo,
aumentando ancor più la qualità e la sostenibilità del suo lavoro».
Con questa modalità, l’operatore si trova a dover caricare
unicamente l’isola di lavoro, mentre per la restante parte del
tempo si può dedicare al controllo qualitativo di un processo
che, essendo automatizzato, è già di per sé già infallibile, data la
ripetibilità assoluta assicurata del robot.
«Un vantaggio non trascurabile se si pensa che il taglio e la
sbavatura in una fonderia di ghisa è un processo estremamente
gravoso e stressante per l’uomo, non solo a causa dell’ambiente
di lavoro, ma anche delle elevate vibrazioni degli elettromandrini
che si scaricano sulle spalle dell’operatore».
Ma questo non è l’unico vantaggio a favore dell’utilizzo di una
cella robotizzata: «Un impianto automatizzato di taglio e sbavatura
su getti in ghisa, come quello progettato, ci permette di ridurre,
grazie all’utilizzo di robot Comau, di almeno tre volte il tempo ciclo,
rispetto a quello che si otterrebbe se alcune di queste operazioni
fossero gestite direttamente dall’operatore».
E per rendere ancora più efficienti le applicazioni richieste dai
clienti, Evolut ha scelto robot Comau in configurazione Absolute
Accuracy a polso cavo: «La possibilità di impiegare robot a
polso cavo ottimizza ancora più le prestazioni offerte da Comau
– spiega Franco Codini – i tubi e i cavi di lavoro, passando
all’interno del polso del robot, sono meno esposti a usura e
danneggiamento. Una qualità molto importante se queste
macchine sono impiegate in ambienti difficili come le fonderie,
dove la presenza di schegge e l’esposizione ad alte temperature
possono rovinare i collegamenti di servizio. La configurazione
Absolute Accuracy ne assicura infine una maggiore accuratezza
in lavorazione».
Un futuro in mano ai robot
Con questi presupposti e grazie ai risultati ottenuti in lavorazione,
sia in termini di efficienza operativa, che a livello di sicurezza per
il lavoro dell’uomo, non si può che procedere verso una sempre
più spinta automazione delle applicazioni industriali. E alla Evolut,
in tal senso, non mancano interessanti progetti: «Siamo convinti
che applicazioni come quelle realizzate insieme ai robot Comau,
di per sé già estremamente efficienti, potranno essere ancora
più perfezionate in futuro. Ed è proprio a questo obiettivo che al
momento si rivolgono i nostri progetti per i prossimi anni – spiega
il titolare della Evolut -. Al momento, per esempio, è in fase di
studio un sistema per la rilevazione degli errori del pezzo tramite
sistemi di visione tridimensionali. Si tratta di un sistema di visione
molto più evoluto di quelli già comunemente impiegati nei nostri
impianti, che va a rilevare le misure del pezzo all’interno dell’isola.
Inoltre, sempre in collaborazione con Comau, stiamo cercando
di sviluppare soluzioni per rendere sempre più stretta e sicura la
collaborazione tra uomo e robot, ancora più sentita in ambienti
difficili come quelli del settore foundry». z
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FEBBRAIO 2015
Il secondo impianto realizzato da Evolut ha impiegato un robot
Comau modello SMART NH3-220-2.7 della gamma Foundry. In
questo caso esegue per un’azienda del settore Energia operazioni
di taglio e sbavatura su getti in ghisa, con misure e peso variabile
– che vanno dai 15 kg ai 60 kg – e, per particolarità del materiale
stesso, soggette a un margine di errore più elevato.
«Anche per questa applicazione è stato realizzato un percorso di
lavoro ideale offline, poi riconfigurato sulla base del processo reale
– puntualizza Codini. La differenza determinante tra i due impianti è
però data dal diverso ruolo del robot all’interno dell’applicazione».
Mentre, infatti, nella cella progettata per il settore Automotive si
assiste a un processo denominato tool on board, dove sul polso
del robot è montata una fresa – ovvero l’utensile di lavoro – nel
secondo impianto, è stato realizzato un processo denominato piece
on board, tipico del settore foundry e della lavorazione della ghisa.
Ovvero, il robot non manipola più l’elettromandrino ma il pezzo. Sul
polso del robot è quindi montata una pinza, in grado di prelevare
il pezzo da lavorare, che viene poi tagliato e sbavato attraverso
l’utilizzo di una macchina molatrice che va a operare direttamente
sul componente.
Processi ottimizzati grazie ai robot
Macchine Utensili
Taglio e sbavatura su getti
in ghisa per il settore energia
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