Isole robotizzate per asservimento CNC

Le isole robotizzate per asservimento CNC nascono con lo scopo di massimizzare l’efficienza delle macchine utensili a controllo numerico e di ottimizzare il flusso produttivo, ottenendo di conseguenza migliori prestazioni.

Ma che cosa fanno di preciso le isole robotizzate in questo campo? E come la robotica industriale può aiutare l’uomo nelle sue mansioni?

Le macchine a CNC

Le macchine a CNC, ovvero a controllo numerico computerizzato (computerized numerical control) eseguono lavorazioni in cui avviene una rimozione automatizzata di materiale metallico o plastico da un blocco iniziale per arrivare a un prodotto finito.

Per fare questo, la macchina è controllata da un computer-controller in base a un codice personalizzato, noto anche come ‘codice G’, ovvero un elenco di coordinate che guidano le operazioni meccaniche degli utensili. Tutti i macchinari la cui lavorazione è controllata da questo codice sono definibili macchine a controllo numerico.

Una macchina a CNC, quindi, può eseguire principalmente due lavorazioni:

-      Fresatura: operazione che avviene tramite taglio rotativo. Gli utensili della fresa si muovono su più assi, in modo da permettere la corretta rimozione di materiale desiderato per arrivare al prodotto finito, che può andare da forme semplici ad altre molto complesse.

-      Tornitura: operazione svolta da un tornio motorizzato che penetra in una barra metallica per realizzare prodotti con caratteristiche cilindriche, fori (di alloggiamento, radiali o assiali) e scanalature.

Si possono lavorare vari tipi di metalli (es. alluminio, acciaio, rame), leghe e plastiche e sono molti i settori industriali che fanno uso di questo tipo di lavorazioni, conosciute anche con il nome di fabbricazione sottrattiva, ad esempio:

• accessori moda (es: pezzi da ripresa)
• medicale
• aeronautica
• aerospaziale
• meccanica
• automotive
• elettronica di consumo
• rubinetteria

Operatori, robotica industriale e macchine a CNC

In un’azienda che impiega isole robotizzate per asservimento CNC nella linea produttiva, l’operatore ha l’importante compito di impostare i programmi delle lavorazioni, caricare la tramoggia della macchina con i pezzi da lavorare, controllare che tutto vada bene e prelevare i prodotti dalla zona di raccolta a processo concluso. Si tratta, quindi, di mansioni molto diverse rispetto alla postazione fissa al tornio o alla fresa.

Il robot antropomorfo, invece, è programmato per svolgere il compito di carico/scarico dei particolari da lavorare, che possono essere di varie dimensioni e allocati su morse in modalità di mono-lavorazione (stessa lavorazione su più morse) e multi-lavorazione (diverse lavorazioni su più morse).

Ma qual è, esattamente, il processo che il robot industriale esegue all’interno dell’isola?

Inizia prelevando il particolare grezzo (o più di uno) dal sistema di alimentazione, dopodiché lo posiziona su una dima di azzeramento. A questo punto preleva di nuovo il particolare e lo carica nella morsa della macchina a CNC, che è pronta a iniziare la lavorazione. Quando il pezzo è lavorato, il robot lo recupera dalla morsa e lo deposita nell’area di raccolta. Si genera così una catena di montaggio automatizzata attraverso movimenti coordinati e rapidi.

Solitamente l’isola è dotata anche di un sistema di visione 2D o 3D con retroilluminazione a infrarossi che consente al robot di “individuare” e “riconoscere” i particolari grezzi sulla superficie riflettente del nastro di alimentazione.

A sua volta il robot è equipaggiato di sistemi di presa con più pinze in grado di gestire più particolari (grezzo/lavorato) nello stesso momento e di un sistema di soffiaggio per eliminare eventuali sfridi di lavorazione.

Questo tipo di automazione industriale è particolarmente indicato per quelle aziende che devono produrre grandi lotti in cui i pezzi devono subire una stessa lavorazione per tempi lunghi.

In questo processo l’operatore deve occuparsi solo di impostare il programma, di caricare i pezzi da lavorare nella tramoggia e di riprendere i pezzi lavorati dall’area di raccolta una volta terminata la lavorazione del lotto. Infine, l’operatore può occuparsi anche di supervisionare il processo, ma non è richiesta la sua presenza continuativa di fronte al controller dell’isola: egli può dedicarsi ad altre attività maggiormente qualificate e intervenire solo quando se ne presenta la necessità.

I vantaggi delle isole robotizzate per asservimento CNC

I vantaggi concreti che un’isola robotizzata per asservimento CNC può portare ad un’azienda sono:

• Aumento della produzione
• Lavorazione in autonomia fino a 96 ore, a seconda della capacità della tramoggia e dell’area di raccolta pezzi
• Payback inferiore a un anno
• Alti livelli di precisione e flessibilità
• Ambiente di lavoro sicuro e salubre per i lavoratori
• Disponibilità 24/7
• Standard qualitativi costanti nel tempo e nella durata del turno

 

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La cella robotizzata per asservimento CNC firmata Tera Automation

Nella nostra gamma di automazioni industriali, in Tera Automation abbiamo realizzato T-Flexicell™, una cella robotizzata adibita alla gestione del carico/scarico di semilavorati o sbozzi di varia forma e dimensione.

Al centro di questa automazione robotica industriale si trovano i sistemi di alimentazione T-Loop Feeder™ e T-Rotofeeder™. Vediamoli nel dettaglio. T-Loop Feeder™ è un sistema brevettato ed è un convogliatore a nastri paralleli a moto contrapposto per l’alimentazione dei pezzi grezzi. Diverso è T-Rotofeeder™, un sistema di alimentazione a ‘revolver’: un magazzino di presa multicolonna rotante per il caricamento dei pezzi grezzi destinati alla lavorazione meccanica.

A discrezione del cliente e delle sue necessità, si possono integrare l’uno o l’altro sistema di alimentazione.

L’isola robotizzata per asservimento CNC può essere dotata anche di un sistema per acquisire dati di produzione, immagazzinarli e amministrarli (JARVIS di proprietà Tera Automation) così da ottenere una gestione più intelligente della macchina. Tale software si appoggia a T‐Router™, che permette anche la risoluzione di eventuali problematiche e il controllo dell’isola da remoto.

Inoltre, vi si possono installare delle telecamere di controllo per tenere sotto costante osservazione l’intero processo, anche da smartphone.