Adattarsi alle dimensioni del pezzo

Dalla rivista:
RMO – Rivista di Meccanica Oggi

Pubblicato il 10 aprile 2002

Un importante produttore mondiale di cuscinetti a rotolamento di grandi dimensioni (da 400 mm a 800 mm di diametro) ha deciso lo scorso anno di dotarsi di una nuova linea di lavorazione. Le specifiche iniziali erano molto ambiziose: si desiderava infatti aumentare la produzione tramite un drastico abbattimento dei tempi di lavorazione e di riattrezzaggio e grazie a un elevato grado di automazione, tenendo in considerazione non solo la lavorazione meccanica per asportazione di truciolo, ma l’intero processo produttivo, dal grezzo al finito. Dopo un’attenta valutazione dell’offerta, la realizzazione dell’impianto è stata affidata a IMT Intermato di Crosio della Valle, in provincia di Varese.
“Per soddisfare i requisiti richiesti abbiamo creato una linea di lavorazione completa, che si configura come una soluzione globale ‘chiavi in mano’ in grado di garantire una produttività costante, un controllo dimensionale al 100% e, soprattutto, un riattrezzaggio della linea completamente automatico, con conseguente abbattimento dei tempi di set-up”, afferma Giampiero Masserio, sales program manager di IMT Intermato.
Per ottenere questo risultato, IMT si è fatta carico della gestione non solo di macchine di sua produzione, ma anche di macchine di terzi, fornite dal cliente, assumendosi la totale responsabilità del processo produttivo.
“Nella linea abbiamo utilizzato tre macchine di nostra produzione: il tornio verticale S32-T2 con dispositivo cambio pallet e cambio utensile, il centro di lavoro orizzontale a 4 assi HDM-1 e il centro di lavoro verticale pendolare DW-22VP”, spiega Masserio. La linea è caratterizzata da un’altissima flessibilità: nata come linea completa di lavorazione, in caso di emergenza può essere sdoppiata dando luogo a due celle di produzione autonome. In sostanza, se una macchina di una delle celle va in avaria, è possibile proseguire la produzione al 50% della capacità oppure produrre semilavorati.

Le prime lavorazioni

All’ingresso della linea arrivano i pallet dei grezzi, da cui i pezzi sono prelevati dal primo robot Kuka. “I pezzi vengono presentati alla rinfusa: sono infatti impilati ma non necessariamente con un ordine logico”, sottolinea Masserio. “La prima difficoltà è quindi quella di prendere con il robot il grezzo, in qualsiasi posizione esso si trovi all’interno del pallet di trasporto”. Questa rappresenta una prima particolarità della linea, tenendo presente che è predisposta per lavorare particolari di ralle con diametri da 400 a 700 mm, completamente in automatico: il riattrezzamento linea viene eseguito senza l’intervento dell’uomo, tramite software.
La prima fonte di controllo all’interno della linea è quindi la pinza del robot che, oltre a trovare la posizione dell’anello da prendere, è in grado di leggere un’etichetta con codice a barre stampigliata sull’anello riconoscendo immediatamente se il lotto programmato corrisponde al lotto inserito, o viceversa. Ciò per evitare un eventuale errore di un anello diametro 400 mm che viene inserito su una linea predisposta per lavorare il diametro 700 mm o viceversa.
Nel caso in cui l’errore umano abbia portato a questo inconveniente, il robot prende il pezzo e lo deposita direttamente sulla linea di scarto, segnalando un’anomalia che verrà presa in carico dal sistema di gestione. Terminato il tasteggio per il riconoscimento del posizionamento, il robot prende l’anello, irrigidendo il suo polso per iniziare il trasporto dell’anello stesso nella prima stazione di lavorazione, il tornio S32-T2.

Forature e maschiature

Dopo la tornitura, il robot riprende l’anello, posiziona il semilavorato su banco per il ribaltamento e lo porta sul centro di lavoro orizzontale HDM-1 per l’esecuzione di forature e maschiature radiali. In particolare, su questa macchina vengono eseguiti i fori radiali necessari per l’inserimento delle biglie nell’anello e per la lubrificazione.
Dopo lo scarico dalla foratrice, il semilavorato passa a una macchina automatica, che esegue il montaggio del tappo e operazioni di foratura, maschiatura e montaggio dei grani di bloccaggio del tappo. A questo punto l’anello, tornito e forato in parte, viene scaricato dalla macchina e portato dal robot nuovamente sul tornio verticale, per la seconda operazione di tornitura, durante la quale vengono eseguite anche le piste di scorrimento delle biglie. Infine, il semilavorato viene scaricato dal tornio e depositato su un banco di controllo dimensionale Marposs con retroattività dei valori dimensionali rilevati verso le lavorazioni interessate e marcatura del pezzo.

Controlli di qualità

La linea di lavorazione è in grado di eseguire una serie di controlli. In particolare, eventuali anomalie dei materiali (difetti di fusione o di stampaggio) vengono riscontrati all’ingresso dei grezzi, mentre eventuali anomalie di lavorazione sono rilevate su ogni singola macchina attraverso un controllo diretto sulla qualità di produzione. Se non vengono rispettati i parametri che sono stati predisposti e programmati per il pezzo in lavorazione, è immediatamente attivato un allarme. A fare scattare tale allarme può essere un controllo dimensionale del pezzo oppure una lettura del codice a barre, che permette di riconoscere univocamente il tipo di particolare prelevato. Inoltre, le macchine sono predisposte per il controllo di lavorazione: rottura utensile, mancanza di lubrificazione o di acqua e altre anomalie sulla macchina sono monitorizzate e segnalate, provocando immediatamente un’emergenza.
Rimane poi il controllo dimensionale del pezzo: dopo la prima fase di tornitura, la foratura e la seconda fase di tornitura, è necessario sapere se il pezzo può procedere o se la produzione deve essere bloccata. A tale scopo viene utilizzata la macchina di misura Marposs che, su indicazione del cliente e in base alle sue esigenze produttive, è stata impostata in modo da eseguire un controllo dimensionale al 100% di tutti gli anelli e che, nello stesso tempo, serve come interfaccia fra le due celle di lavorazione. Sulla macchina di misura Marposs, l’anello passa infatti dalla prima alla seconda cella solo dopo avere superato tutti i controlli previsti (altezza, larghezza, profondità della gola e così via). In caso contrario, il pezzo viene fatto uscire su linea insieme agli anelli scartati dalle macchine, provenienti dalla lettura codice a barre (quando la posizione di carico è errata).