Come accrescere le competitività attraverso l’impostazione automatizzata della Macchina Utensile con l’ausilio di sistemi Renishaw.
L’argomento può essere suddiviso in tre temi:
- Impostazione pezzo attraverso la sonda di misura del pezzo;
- Presetting utensili con gli strumenti idonei alla loro misurazione;
- Velocizzare e semplificare l’automazione delle attività di impostazione pezzo grazie ausili e software.
Per prima cosa va tenuto conto che le attività che richiedono l’intervento dell’operatore, qualora non ci fossero sistemi automatizzati, sono orientati a mettere in macchina il pezzo in maniera da garantire un adeguato livello qualitativo e produttivo.
di Fabio Chiavieri
Fatto questo l’operatore realizza il primo pezzo e lo verifica e, se questo è corretto, significa che l’intera impostazione della macchina di fatto è a posto. Tuttavia, l’operatore dedica molto tempo a queste attività, tempo che potrebbe essere dedicato a fare altre cose. L’impostazione manuale, peraltro, ha alcune pecche, la prima tra tutte è il fatto che i tempi sono molto prolungati. Inoltre, dando sempre per scontato che l’operatore sia molto esperto non è comunque infallibile per cui può sempre sbagliare, il che si traduce in ulteriori costi e nell’aumento di pezzi di scarto che richiedono scorte di pezzi.
Renishaw produce sistemi e apparecchiature per il controllo della produzione applicando il concetto di automatizzare l’impostazione del processo di lavorazione sulle proprie macchine utensili impiegando i suoi stessi prodotti quali sonde di misura e sistemi di presetting.
La posizione del pezzo
In un processo automatizzato, l’operatore mette in macchina il pezzo, dopodiché effettua in programma di centratura dello stesso. Il programma richiama la sonda di misura in modo automatico che genera dei punti di riferimento sul pezzo stesso per fare in modo che l’operatore sia in grado di avviare la lavorazione automaticamente. Altre operazione che si possono svolgere in automatico sono verificare l’orientamento del pezzo in relazione agli assi della macchina, rilevare eventuali quote del pezzo che potrebbero non essere perfette e quindi con sovrametallo da asportare, identificare il pezzo in macchina con quote chiave e verificare che esse siano in tolleranza.
Gli errori da evitare durante il processo
Per evitare problemi durante il processo di lavorazione occorre individuare tramite la sonda di misura alcuni errori quali:
- errori di caricamento pezzo: con la sonda sappiamo dove è il pezzo in maniera precisa;
- pezzo non a livello: la sonda verifica dove ci sono eccessi di materiale;
- elementi mancanti;
- morsetti e fissaggi.
La posizione di lavoro ottimale compensa, quindi, le variazioni di materiale, assicura un funzionamento ottimale e riduce i tempi complessivi di lavorazione.
Il presetting utensili
Il presetting svolto direttamente in macchina definisce:
- lunghezza dell’utensile dalla linea del mandrino, per definire il correttore utensile;
- diametro dell’utensile in rotazione del mandrino, per definire l’offset del raggio di un utensile da taglio;
- dimensioni di un gruppo di utensili rispetto ai dati di riferimento, per verificare la corrispondenza tra le prestazioni effettive e quelle previste;
- controllo di processo per alcuni tipi di utensili ed elementi.
Renishaw propone vari tipi di presetting utensili. Quello a contatto, messo sulla tavola va a calcolare la distanza tra la superficie dello stilo, che flette quando impatta l’utensile, e il naso mandrino, e carica in modo automatico in macchina la lunghezza e il diametro dell’utensile stesso.
Il laser NC4, invece, altro strumento di misura utensile, non va a contatto con gli utensili che di fatto vanno a interrompere il fascio laser. La macchina, sentendo questa variazione, interrompe il movimento degli assi e calcola la lunghezza e il diametro dell’utensile. Il software del laser è più complesso e completo e consente di verificare lunghezze, diametri e forme geometriche dell’utensile più complesse, e di presettare alcuni punti chiave dell’utensile stesso.
I vantaggi del presetting utensili automatico
L’affidabilità del processo può essere compromessa da alcuni variabili che l’impiego di un sistema di presetting può evitare.
Abbiamo già visto che l’impostazione manuale, anche se aiutata da presetting offline che comunque non rispecchiano le condizioni reali di lavorazione, genera variabili legate all’operatore.
Ci sono poi effetti del mandrino che nell’effettivo numero di giro può dare dei problemi relativi a eventuali rotazioni fuori assi. Ci sono poi utensili deflessi o fuori sede che danno problemi di tipo dimensionale. Inoltre, ci possono essere problemi di derive e usura del processo.
Con l’utilizzo di un sistema di presetting in process si evitano questi inconvenienti, inoltre, presettare gli utensili in macchina quando questa è calda consente di avere una lunghezza dell’utensile molto più stabile.
Velocizzare la creazione dei programmi automatici
Renishaw offre una serie di pacchetti software sia per impostare i pezzi che gli utensili. Con tali pacchetti l’operatore può dialogare con la macchina in modalità user friendly trattandosi di interfacce grafiche si infrappongono tra l’operatore e il ciclo da creare. Con queste interfacce, che possono essere installate a bordo macchina qualora lo consentisse, si possono scegliere il tipo di sonda e il tipo di presetting. Se la macchina non è in grado di gestire o ospitare un apparato di questo tipo è sempre possibile scaricare per i dispositivi iOS e Android, smart phone o tablet, delle app Renishaw.
I vantaggi dell’impostazione automatica della macchina
Ci sono alcuni vantaggi fondamentali derivanti dall’impiego dei prodotti Renishaw.
Il primo su tutti è un controllo qualità coerente, proattivo e integrato. Altro elemento fondamentale è l’efficienza perché i tempi di impostazione sono brevi e calcolabili e, soprattutto, non sono soggetti a errori. Visto che la precisione è molto più elevata così come la flessibilità anche la funzionalità nel suo complesso risulta avvantaggiata.
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