Indice
- In quali casi l’automatizzazione dei torni risulta vantaggiosa?
- Tipi e attrezzature
- Cosa occorre per automatizzare un tornio?
- Quando posso automatizzare il mio tornio?
- Automazione di un tornio con Xcelerate
1. In quali casi l’automatizzazione dei torni risulta vantaggiosa?
Automatizzare un tornio conviene. Una regola empirica comune è la seguente: quando la serie è abbastanza grande da poter funzionare senza operatore per un’ora, conviene già impiegare un robot di caricamento. Quindi, anche con piccole serie, vale sicuramente la pena investire nell’automazione. Applicando Xcelerate, la produzione giornaliera aumenta del 20%. Il segreto? Non tanto la velocità, quanto piuttosto la continuità. Un robot è in grado di svolgere lo stesso lavoro per ore consecutive alla stessa velocità. Non viene distratto, non ha bisogno di pause, non deve fare chiamate o partecipare a riunioni e garantisce una qualità costante.
2. Tipi e attrezzature
I torni sono disponibili in diverse versioni e utilizzano diverse attrezzature. Ad esempio, la versione a mandrino singolo in cui il materiale può essere lavorato su un lato. Inoltre, è disponibile la versione a mandrino doppio in cui il prodotto viene lavorato in un’unica fase di lavorazione su entrambi i lati. I dispositivi di fissaggio comunemente utilizzati nei torni sono il mandrino, in cui il prodotto è contenuto nelle tre ganasce del mandrino, o la pinza, che racchiude completamente il prodotto in un apparecchio solido. I prodotti a forma di disco e/o di asse sono realizzati per lo più al tornio, talvolta in combinazione con semplici operazioni di foratura e fresatura.
2.1 Tornio monomandrino con mandrino
In questo tipo di tornio vengono lavorati prodotti a forma di disco, detti inserti. Si tratta di sezioni relativamente semplici e di durata relativamente breve. I prodotti vengono spesso realizzati in due fasi: prima i prodotti di serie per la prima lavorazione, poi i prodotti di serie per la seconda lavorazione.
Utilizzando un robot di caricamento, un prodotto può essere prelevato dopo la lavorazione iniziale, ruotato nella stazione di rotazione e reinserito nella macchina. Il robot consente di lavorare il prodotto in modo completamente automatizzato, a condizione che sia possibile utilizzare lo stesso apparecchio. Ciò comporta una piccola modifica del diametro esterno del prodotto o la lavorazione con ganasce a gradini. I prodotti vengono nuovamente scaricati dal robot dopo l’ultima lavorazione.
Quando si impiega un robot di caricamento per lo scarico e il carico dei prodotti, spesso si usa una pinza robotica doppia, in grado di sostituire il pezzo lavorato in una manipolazione con un nuovo pezzo grezzo o un prodotto parzialmente lavorato.
2.2 Tornio monomandrino con pinza
Si ricorre a una pinza, nota anche come pinza collettrice, in un tornio quando è necessaria una forza di serraggio maggiore di quella che può essere raggiunta con il mandrino e quando i prodotti non devono essere danneggiati. I prodotti ad albero sono per lo più lavorati in questo tipo di tornio. Una lavorazione dell’albero presenta due tipi principali: realizzare prodotti più corti da un albero lungo o lavorare un albero su due lati.
Automatizzando il processo, un prodotto può essere prelevato dopo la prima lavorazione, ruotato e persino reinserito nella macchina. Ciò garantisce che il prodotto possa essere lavorato completamente in una sola volta. Ciò consente a un tornio monomandrino di lavorare un prodotto completo, equivalente alla produzione di una macchina con due mandrini.
Per la movimentazione di alberi più lunghi si utilizza una pinza a due punti, mentre per la movimentazione di alberi corti può essere sufficiente una pinza a tre punti. Inoltre, il robot è in grado di “spingere” e “afferrare” un albero.
2.3 Tornio con doppio mandrino
In questo tipo di tornio, la seconda operazione viene eseguita all’interno della macchina senza una manipolazione esterna intermedia. La macchina è in grado di fornire un prodotto lavorato completo in un solo ciclo.
In questo tipo di macchina vengono lavorati materiali sia a disco che a forma di albero. I vantaggi di un robot dotato di una doppia pinza sono molteplici. È in grado di sostituire il pezzo lavorato con un nuovo pezzo (grezzo) in una manipolazione. Questo metodo è più veloce di un operatore, perché l’operatore cambia alla stessa velocità di una singola pinza robotica. In questo modo si riducono i tempi di fermo macchina e si aumenta la produzione. Il software utilizzato da Cellro permette di scegliere se eseguire operazioni all’interno o all’esterno della macchina. Se lo spazio all’interno della macchina è sufficientemente ampio, è possibile ruotare all’interno della macchina. Ciò consente di risparmiare tempo, permettendo alla macchina di tornare più rapidamente in produzione.
Un altro vantaggio dell’utilizzo di una pinza doppia è che le dita su entrambi i lati della pinza robotica possono essere diverse. In questo modo, i prodotti che cambiano forma o diventano più piccoli possono essere raccolti con dita diverse dal materiale grezzo.
3. Cosa occorre per automatizzare un tornio?
Per automatizzare un tornio sono necessari i seguenti elementi.
- Collegamento della macchina
- Il controllore della cella robotica deve essere in grado di comunicare con la macchina. Ciò richiede un collegamento alla macchina. I robot di caricamento di Cellro possono essere collegati a macchine cnc relativamente nuove senza problemi. Anche le macchine cnc più vecchie richiedono questo collegamento, anche se in alcuni casi è necessario effettuare alcune regolazioni sul lato macchina. Cellro ha una vasta esperienza in questo campo e sarà lieto di assistervi. Nel complesso, quasi tutti i torni possono essere collegati a una soluzione di automazione.
- Portello automatico e apparecchio
- Un processo stabile e gestibile va sempre a vantaggio del processo produttivo. Se questo è già applicabile al vostro processo produttivo prima del progetto di automazione, è un vantaggio. Tuttavia, anche se ancora non è così, nessun problema. L’automazione, infatti, vi aiuta a stabilizzare e controllare il processo di produzione. La conoscenza del processo di produzione contribuisce all’ottimizzazione e al miglioramento dell’efficienza delle macchine. A cosa occorre prestare attenzione per garantire un processo stabile e gestibile?
- Lavorazione a breve distanza ed evitare trucioli di nastro.
- Risciacquare/soffiare bene, preferibilmente nella macchina con lo sportello chiuso in modo che la sporcizia rimanga all’interno dello sportello. Ciò può avvenire con refrigerante o aria. È inoltre possibile soffiare con il robot.
- Controllo di utensili e materiali
- I torni dispongono spesso di un numero limitato di utensili. Solitamente vi sono 8-16 posti. L’ottimizzazione dell’impiego degli utensili nel processo produttivo produce grandi vantaggi se è ben controllata. Se volete effettuare molte ore di lavoro senza operatore, è necessario sapere in che modo l’utensile rimane all’interno delle sue tolleranze e quando deve essere sostituito.
I materiali che si prestano bene alla produzione non presidiata per lunghi periodi sono quelli ben lavorabili come l’alluminio, l’ottone, l’acciaio per auto, l’acciaio inossidabile per auto, la plastica, ecc. Anche i materiali più difficili da lavorare tendono a essere validi, se hanno un comportamento prevedibile.
I prodotti allungati a due o quattro ganasce hanno spesso una forma un po’ più complessa. Grazie alla tecnologia di presa applicata da Cellro, il robot può gestire barre, quadrati e prodotti non definiti. Il suo segreto è la libertà di configurazione delle dita e degli intarsi.
4. Quando posso automatizzare il mio tornio?
- Per serie di piccole e medie dimensioni
- Una regola di base per l’automazione di piccole serie è la seguente: quando la serie è abbastanza grande da poter funzionare senza operatore per un’ora, conviene già impiegare un robot.
- Un effetto collaterale positivo dell’automazione dei prodotti ricorrenti è il fatto che potete concentrarvi meglio sul processo di produzione, il quale diventa sempre più stabile e veloce. Di conseguenza, la produzione proseguirà in modo più redditizio.
- Per un tornio con un ciclo di produzione. Quando si passa a un nuovo prodotto, anche l’apparecchio e spesso gli utensili della macchina devono essere adattati. Ciò richiede la presenza di personale, ma durante un ciclo di produzione automatizzato l’operatore della macchina può svolgere anche altri compiti. Dopo tutto, il funzionamento della macchina non deve più essere effettuato manualmente.
- Senza (piccole) serie o lavori ricorrenti, l’automazione di solito non conviene. La combinazione di pezzi singoli o pezzi unici realizzati durante il giorno e di una produzione più di serie che si svolge di sera e di notte è redditizia. Il costo della macchina è già stato prelevato durante la produzione giornaliera. Ogni ora in più di produzione comporta quindi un profitto.
- L’utilizzo di un robot di caricamento aumenta del 20% la capacità produttiva nella produzione giornaliera, ipotizzando un operatore per macchina. Se un operatore gestisce due macchine, la produzione sale al 40%.
- Per i prodotti con un tempo di esecuzione da 2 a 4 minuti, la resa è massima.
5. Automazione di un tornio con Xcelerate
Xcelerate può essere collegato a diversi tipi di torni, come il tornio monomandrino con mandrino, il tornio monomandrino con pinza o il tornio con doppio mandrino. Il collegamento della macchina e lo sportello automatico sono due requisiti importanti per un’automazione stabile e affidabile. Cellro vanta molti anni di esperienza nel collegamento di robot di automazione a vari marchi di macchine. In questo modo eliminiamo le preoccupazioni dei nostri clienti.
Utilizzando gli intarsi standard forniti con Xcelerate, spesso è possibile caricare un nuovo prodotto utilizzando lo stesso intarsio. In questo modo si risparmia tempo nel passaggio al prodotto successivo e la macchina esegue più velocemente il programma successivo. Il funzionamento di Xcelerate è semplice e l’automazione può essere facilmente integrata nell’ambiente di produzione esistente.