Dalle attrezzature ai sistemi d’automazione

Fig. 1 - Software System 3R Wsm, WorkShopManager.
Fig. 1 – Software System 3R Wsm, WorkShopManager.

Già da tempo parte di GF Machining Solutions, System 3R da qualche anno è stata integrata anche dal punto di vista organizzativo e commerciale, beneficiando così di un ulteriore slancio di crescita e di ampliamento di gamma di prodotto. Un allineamento che per la divisione Macchine Utensili di GF, da sempre fortemente orientata all’innovazione e a un elevato livello qualitativo, la connota quale trait d’union tra tutte le tecnologie che fanno capo al Gruppo. «A partire dalla tecnologia additiva, di fresatura – spiega l’ing. Andrea Fritzsch, managing director di GF Machining Solutions Italia – di elettroerosione e la tecnologia laser, System 3R costituisce di fatto per GF un elemento di collegamento trasversale grazie alle soluzioni che è in grado di offrire in termini di attrezzature e automazione, fermo restando la possibilità di poter continuare a servire il mercato delle macchine utensili e di impianti di produzione non GF».

Fig. 2 - Mandrini Delphin HHP.
Fig. 2 – Mandrini Delphin HHP.

L’automazione modulare
Ampia e variegata l’offerta di prodotto System 3R, in continuo e costante ampliamento, comprendente tutta la parte di tooling per l’elettroerosione (a filo e a tuffo), oltre a una moltitudine di sistemi di attrezzaggio modulari in fresatura, sistemi di attrezzaggio modulari per tecnologie di asportazione non GF (macchine ibride, macchine di tornitura e fresatura), nonché sistemi al servizio del laser e di tutto il comparto della tecnologia additiva. Il tutto sempre più orientato verso l’automazione e i tratti distintivi dell’industria 4.0.

Fig. 3 - Andrea Fritzsch, Managing Director di GF Machining Solutions Spa
Fig. 3 – Andrea Fritzsch, Managing Director di GF Machining Solutions Spa

Come nel caso di WorkPartner 1+, soluzione completa per aumentare la produttività di una macchina utensile. «Facilmente configurabile e modulare – aggiunge l’ing. Fritzsch – il sistema può servire una o due macchine e fino a quattro mandrini, interfacciandosi in modo semplice e immediato anche con impianti esistenti». Ideale per fresatrici, rettificatrici e macchine per l’elettroerosione a tuffo e a filo, offre massima capacità del caricatore, compattezza, oltre che modularità: è infatti possibile iniziare con un caricatore singolo e aggiungerne un secondo in base alle necessità.

«Nonostante sia un prodotto standardizzato – prosegue l’ing. Fritzsch – il sistema può essere impiegato già con diverse tecnologie senza operare particolari personalizzazioni. Può essere per esempio configurato portando dei pallet sia per la fresatura degli elettrodi, sia per fresare i pezzi. Condizione di ideale flessibilità e uso versatile per l’ambiente tipico degli stampi e con la gestione dei dati tipica dell’indstria 4.0». Sono 9 i modelli a catalogo di questo magazzino automatico, provvisti di ampie porte atte a semplificare il carico di pezzi e utensili, di controllo pneumatico integrato di pinze e mandrini da tavola, governati e gestiti in modo semplice con il software System 3R Wsm, WorkShopManager.

Fig. 4 - Sistema MacroNano di attrezzaggio per produzione dei elettrodi ed elettroerosione a tuffo – lavorazioni in nanoprecisione.
Fig. 4 – Sistema MacroNano di attrezzaggio per produzione dei elettrodi ed elettroerosione a tuffo – lavorazioni in nanoprecisione.

Integrazione di sistemi altamente personalizzati
Automazione per System 3R significa oggi anche lo sviluppo di sistemi con robot industriali Fanuc a 6 assi (sia fissi, sia in versione su rotaia) destinati al settore della meccanica di precisione. «Parliamo in questo caso di impianti personalizzati – rileva l’ing. Fritzsch – sviluppati su precisa specifica col valore aggiunto di poter oggi qualificare GF, e quindi System 3R, anche come system integrator autorizzato Fanuc. A tal proposito il nostro staff tecnico è in grado di supportare e affiancare il cliente al fine di individuare la migliore soluzione di processo, in base alle singole necessità produttive e di interfacciare anche la gestione della produzione secondo logiche di industria 4.0».

Un’infinità di configurazioni possibili in grado di gestire oggetti differenti quali il manufatto, l’elettrodo, le attrezzature, beneficiando anche di un sistema di gestione efficiente ed efficace, ovvero il già citato software Wsm. Soluzioni che coprono una miriade di applicazioni possibili in termini di trasferimento pesi (da 70 a 700 kg), movimento radiale (fino a 3.400 mm), movimenti di trasferimento complessi e particolari.

«Con la stessa flessibilità e adattabilità operativa – sottolinea l’ing. Fritzsch – i nostri sistemi di automazione trovano largo impiego, oltre che nel settore degli stampi, anche nell’aerospace, motorspor e medicale, tanto per citarne alcuni. Ambiti molto esigenti dal punto di vista qualitativo e che, al tempo stesso, necessitano di soluzioni a elevato grado di adattabilità produttiva, soprattutto sfruttando un’elevata modularità in grado di poter crescere insieme alle più diverse esigenze produttive».

Fig. 5 - Esempio di applicazione: microstruttura con lavorazione Diamond e microstrutture prodotte in nanoprecisione.
Fig. 5 – Esempio di applicazione: microstruttura con lavorazione Diamond e microstrutture prodotte in nanoprecisione.

I vantaggi di un mandrino ammortizzato
Tra le soluzioni di attrezzaggio per produzione di particolari sviluppati da System 3R, spicca il Vdp (Vibration-Damped Palletisation), sistema pallet ammortizzato per asportazioni più elevate, migliore qualità della superficie e minore usura del tagliente. I mandrini tradizionali comportano, infatti, la vibrazione del pezzo per effetto delle forze dinamiche derivanti dall’azione e dalla rotazione dell’utensile di taglio. Di conseguenza si rende necessario modulare la velocità di rotazione e avanzamento dell’utensile di taglio per evitare instabilità e ottenere la qualità superficiale richiesta. Dopo ampie ricerche nella dinamica dei sistemi mandrino, System 3R ha sviluppato e brevettato un mandrino con sistema pallet ammortizzato il quale, riducendo le vibrazioni del pezzo e gran parte delle vibrazioni dell’utensile di taglio, migliora la dinamica dell’intero processo di taglio del metallo consentendo di utilizzare le macchine utensile a velocità maggiori, con maggiore precisione e minore usura. In genere, i pezzi possono essere prodotti in un’unica operazione con rigide tolleranze dimensionali e con qualità superficiale nell’ordine del micrometro.

«Peculiarità – rileva l’ing. Fritzsch – che comportano forze di taglio ridotte del 25% e, di conseguenza, minore consumo energetico e vita utile degli utensili che si prolunga fino al 30%, oltre a un marcato aumento di produttività».

Lavorazioni in nanoprecisione
Aumento della produttività significa anche ricerca della massima efficienza, al fine di poter disporre di una macchina in grado di funzionare 7 giorni su 7. Tra gli aspetti da non sottovalutare per ottenere determinati obiettivi figura anche il sistema di riferimento dell’impianto. Soprattutto se si tratta di un sistema di riferimento che riduce i tempi di impostazione da diverse ore a pochi minuti, come quello sviluppato dalla stessa System 3R e denominato Macro. Disponibile in diverse versioni, nell’esecuzione MacroNano questo sistema di bloccaggio assicura una precisione nella ripetibilità pari a 0,001 mm, collegando la catena di produzione senza compromessi in termini di accuratezza, ovvero con un elemento di ultraprecisione sia per il pezzo, sia per il supporto elettrodo nel caso dell’elettroerosione.

«Un sistema – conclude l’ing. Fritzsch – in grado di assicurare precisione estrema, con possibilità di feedback alla macchina per la lavorazione supplementare dopo l’ispezione, come prescritto dalle filosofie dell’industria 4.0. Feedback che ovviamente ha valore solo se il sistema pallet consente ripetibilità assimilbilialle precisioni della macchina di misurazione».

Fig. 6 - VDP (Vibration – Damped Pallettisation) – esempio di come viene raddoppiata la capacità con >+30 % (a sinistra con e a destra senza sistema VDP).
Fig. 6 – VDP (Vibration – Damped Pallettisation) – esempio di come viene raddoppiata la capacità con >+30 % (a sinistra con e a destra senza sistema VDP).

Innovazione e tecnologie in sinergia
Azienda appartenente al Gruppo elvetico Georg Fischer, GF Machining Solutions ha deciso da qualche anno di proporre soluzioni e tecnologie di lavorazione unendo sotto un unico brand i propri marchi storici: AgieCharmilles (EDM a filo e a tuffo), Microlution, Mikron Mill (centri di lavoro), Step-Tec (mandrini), System 3R (sistemi, attrezzature e automazione), Liechti (fresatrici a cinque assi per il settore aeronautico) e tecnologia laser. A questi, frutto di una recente acquisizione, si è aggiunta di recente anche Microlution, azienda specializzata nella fresatura a 5 assi e laser a femtosecondi per foratura e micro-foratura in una vasta gamma di settori, tra cui l’aerospaziale, il medicale e l’automotive. Innovazione e tecnologie che possono beneficiare di un trasversale trasferimento tecnologico e di un sempre più elevato livello di competitività.

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