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29 rmo giugno/luglio 2018 hanno portato Magneti Marelli a dover affrontare le difficoltà poste dalla industrializzazione di celle robo- tiche di saldatura Gmaw, per un tipo di produzione in continuo per 250 giorni l’anno su tre turni. Difficoltà rappresentate soprattutto dalla saldatura di lamiere in acciaio inox con spessori dei lembi saldati pari a 0,9-1 mm. “Nella fase prototipale era per noi necessario ca- pire esattamente quali fattori e variabili generano e influenzano il processo di saldatura - illustra Stocchetti - trattandosi di piccoli spessori, anche minime variazioni possono infatti determinare il passaggio dalla saldatura al taglio, con produzione di scarti”. L’azienda ha quindi proceduto con una serie di test sperimentali di produ- zione su un componente, nello specifico un ‘muffler’ per sistema di scarico ‘cold end’ di una vettura, condotti incrociando diversi valori di variabili indipendenti del processo di saldatura, corrente, tensione e velocità. La sperimentazione è stata poi semplificata sfruttando algoritmi ‘orthogonal array’, che, prendendo le varia- bili in ingresso, hanno generato la migliore matrice di dati da impiegare per effettuare le prove. Il metodo matematico statistico ha consentito di ridurre da 27 a 9 gli ipotetici test da eseguire, riducendo di tre volte il carico di lavoro e dando risultati esaustivi sulla mi- gliore combinazione di parametri da impiegare in pro- duzione. La selezione è avvenuta in base ai migliori risultati ot- tenibili su una serie di criteri definiti dalle specifiche cliente: penetrazione e larghezza di saldatura, calore specifico (onde evitare deformazioni o perforazioni), tempo ciclo e quantità di materiale depositato, per non avere rilavorazioni manuali. “Per ridurre quindi le va- riabili che affettano il processo - aggiunge Stocchetti - abbiamo poi introdotto un sistema con camera d’ispe- zione che prima della saldatura effettua una fotografia del componente, per identificare la posizione dell’asola da saldare e inviare al robot le coordinate XY per indivi- duare il punto zero di innesco della saldatura”. Autoapprendimento dei parametri. In OMT è in fase di start-up un impianto robotizzato che sostituirà la saldatura semiautomatica e meccanizzata, ora in uso su fondi e virole per cisterne di trasporto carburante in lega di alluminio. Le cisterne hanno struttura modulare ‘a bicchieri’, ognuno composto da fondo e virola saldati. Il fondo è realizzato mediante due saldature Gmaw tra lente del fondo e un profilo estruso, con carrellino au- tomatico e passate parziali in manuale nelle zone con luce eccessiva. Il giunto virola-fondo è eseguito da un operatore che entra fisicamente nel bicchiere. L’isola robotizzata è composta da due stazioni separate indipendenti, in una lavora il robot e nell’altra il perso- nale per carico/scarico pezzi. Viene impiegato un robot IGM in configurazione sospesa a 7 assi, progettato per saldatura ad arco con struttura cava per passaggio di tutti i cavi e della guaina filo. L’unità di saldatura MIG/ MAG è una Fronius TPS 500i, con unità centrale di con- trollo e regolazione del robot che dialoga in tempo reale mediante architettura bus ad alta velocità con il generatore. “Elemento chiave del controllo robot è il teach pendant K6 - dice Bagalini - tastiera con touch screen e joystick per accesso a tutte le variabili di mo- vimento e saldatura. La programmazione avviene on- line, con l’operatore a bordo pezzo che muove il robot, mettendo la torcia in posizione in un numero minimo di punti necessari a definire il giunto, salvando le posizioni del braccio come punti del percorso nel programma di movimento”. Il programma richiama da una libreria i vari parametri, comprese le routine per chiusura giunto, pulizia torcia e ritorno in posizione di stand-by. Una camera laser iCAM integrata al sistema di con- trollo del robot corregge quindi il percorso definito per il tipo di giunto, compensando errori e tolleranze del pezzo. Ciò assicura autoapprendimento in tempo reale durante il processo. L’adozione dell’isola porterà flessibilità in azienda, con migliore gestione dei pic- chi di produzione e riduzione dei tempi ciclo di oltre il 60%, con qualità elevata e costante dei giunti in pro- duzione continua e sicura. “L’implementazione dell’i- sola non ha inoltre provocato una perdita di posti di lavoro - conclude Bagalini - anzi, ha alleggerito il la- voro degli addetti, che ora devono solo assemblare e movimentare i pezzi”. Le statistiche dei primi tre mesi di utilizzo mostrano un risparmio ore di oltre il 3% in saldatura, facendo ipotizzare un ROI del robot di circa quattro anni. @marcocyn