Alla Freudenberg Anlagen- und Werkzeugtechnik GmbH, i sistemi di riferimento System 3R fanno avanzare il pezzo per l’intero processo di lavorazione con un’unica operazione di fissaggio. In tal modo è possibile aumentare non solo la precisione del particolare, ma anche la capacità produttiva totale.
In vista dell’Esposizione Internazionale di Shanghai del 2010 è in fase di costruzione un tunnel sotto il fiume Yangtze. Le talpe Herrenknecht sono provviste di tenute della Merkel Freudenberg Fluidtechnik. Le tenute assiali del diametro di ben 6 m (!) devono resistere a carichi enormi, in quanto i potenti motori da 3.500 kW delle macchine generano una coppia di oltre 39.000 kNm. Ma l’azienda non produce solo tenute di queste dimensioni. Oltre 80.000 tenute Freudenberg sono in azione in macchine, veicoli e impianti di ogni settore in tutto il mondo.
Mandrino da tavola pneumatico MacroHP: un’interfaccia per il posizionamento preciso del pezzo.
A Laudenbach, la Freudenberg produce fra l’altro gli stampi per le tenute elastomeriche. Gli stampi sono essenziali per la produzione di massa di elementi di tenuta ad alta precisione con geometrie complesse. I sistemi di riferimento System 3R svolgono un ruolo importante nella produzione di utensili. L’azienda ha installato nelle proprie macchine utensili due sistemi di riferimento System 3R. La pratica interfaccia dei riferimenti nei mandrini da tavola controlla che i pezzi siano posizionati correttamente e le lavorazioni corrispondano al punto zero. Poiché il pezzo rimane sul pallet fino all’ultima lavorazione, può essere trasferito fra le diverse macchine in modo rapido e preciso.
Il sistema Macro ha pallet di tre dimensioni: 52x52, 70x70 e Ø 116 mm.
In alcune macchine si utilizza il sistema Macro, in cui i riferimenti dei pallet sono rettificati direttamente e si trovano su un unico piano. Non vi sono componenti separati da controllare o regolare prima della messa in funzione. L’utente fissa semplicemente sul pallet l’elemento di fissaggio desiderato: un magnete, una morsa o una griglia. Altre macchine utilizzano Dynafix, un sistema più grande. I due sistemi di riferimento sono necessari in quanto l’azienda esegue la lavorazione di particolari di dimensioni molto diverse.
Due macchine Fehlmann sono servite da un robot WorkMaster System 3R. La movimentazione modulare si basa su un’unità di cambio e diversi magazzini rack con caricamento casuale. Manfred Cech, direttore della produzione di utensili alla Freudenberg Anlagen- und Werkzeugtechnik GmbH, spiega: ”Entrambe le macchine lavorano componenti di dimensioni diverse, ma il robot non verrebbe sfruttato appieno se servisse solo una macchina. Sostituendo le pinze, può servire entrambe le macchine in modo alternato”.
A livello informatico, le varie lavorazioni della catena produttiva sono monitorate da WorkShopManager. Il sistema gestisce programmi di lavorazione, valori di misurazione della posizione del pezzo sul pallet e posizione dei pallet nel magazzino, oltre a verificare la disponibilità degli utensili di taglio prima di iniziare la lavorazione.
Alla Freudenberg, un WorkMaster serve entrambe le macchine Fehlmann. Il risultato? Maggiori produttività e flessibilità.
La base della produzione è costituita dal programma WorkCenter, che definisce tutti i dati necessari. CellManager gestisce la comunicazione automatizzata fra le macchine e il robot, oltre ad avviare automaticamente il lavoro successivo in base a un elenco di priorità. Il programma comunica all’operatore i lavori eseguibili considerando le risorse disponibili, ad esempio gli utensili e il relativo livello di usura. Con CellManager Remote, l’operatore può monitorare lo stato della cella da un computer esterno. Infine, AlarmServer provvede a inviare eventuali messaggi di errore dalla cella via e-mail o SMS.
Magazzini con i pezzi in attesa della lavorazione successiva. I magazzini modulari WorkMaster si adattano alle esigenze specifiche di ogni utente.
”WorkShopManager garantisce un funzionamento sicuro e affidabile durante il turno notturno senza operatore”, spiega l’ing. Mario Kordt, direttore tecnico della produzione di utensili. ”L’operatore prepara il turno il giorno precedente, impostando i pezzi da lavorare e la relativa sequenza, quindi carica il magazzino robotizzato con questo programma”.
Senza sistemi di riferimento è praticamente impossibile produrre tenute elastomeriche di alta precisione. ”La qualità del prodotto finito dipende in larga misura dalla qualità dell’utensile di stampaggio”, spiega Manfred Cech. ”È essenziale che il pezzo venga fissato sul pallet una sola volta e rimanga in posizione per l’intera lavorazione. In tal modo, il sistema offre una precisione di 3 µm per l’intero processo, un risultato che sarebbe impensabile ripetendo l’allineamento del pezzo. Inoltre, durante l’allineamento sussiste sempre il rischio di danneggiare i particolari”.
Un sistema di riferimento consente di misurare il pezzo con i relativi dispositivi di fissaggio in una macchina di misura – anche fra una lavorazione e l’altra – senza compromettere l’alta precisione del sistema.
I sistemi di riferimento offrono all’utente evidenti vantaggi in termini di efficienza di utilizzo delle macchine. Ad esempio, è possibile interrompere facilmente la lavorazione in corso per togliere un utensile dalla produzione e ripararlo.
”La preimpostazione può essere eseguita all’esterno della macchina, riducendo notevolmente i tempi di allineamento e ottimizzando la produttività. Inoltre, l’operatore può utilizzare il tempo risparmiato per preparare il turno senza operatore”, prosegue Manfred Cech. La Freudenberg apprezza particolarmente il fatto che System 3R fornisce tutti i componenti necessari: da mandrini da tavola e pallet a sistemi robotizzati completi e software.
”Nella produzione di alta precisione, è molto importante che meccanica, software e comandi interagiscano perfettamente”, spiega Mario Kordt. ”Naturalmente, poter contare su un fornitore unico per la maggior parte dei componenti semplifica il lavoro. Tuttavia, i motivi alla base della scelta dei sistemi di riferimento System 3R sono la precisione e la flessibilità dell’intera catena produttiva”.
”Nel prossimo futuro, svilupperemo un impianto per la lavorazione al laser”, prosegue Manfred Cech, ”che sarà basato su una fresatrice a 5 assi con tavola girevole. Nell’impianto utilizzeremo il sistema Dynafix esistente per raggiungere una precisione nella ripetibilità di circa 2 µm”.
Mario Kordt non ha dubbi: ”Non sarà necessario acquistare un sistema pallet per ogni nuova macchina: saranno sufficienti le attrezzature esistenti. System 3R è il nostro standard: i nostri addetti sono abituati al sistema di riferimento e le nostre esperienze sono state ottime”.
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