Impianti robotizzati per miglioramenti continui

a cura di Maria Bonaria Mereu

Dalla sede di Rodengo Saiano (BS), il gruppo Metra è una realtà internazionale che opera nel settore dell’estrusione dell’alluminio dal 1962. L’azienda, infatti, da oltre 60 anni propone soluzioni custom made prodotte nel rispetto degli standard più severi e in grado di rispondere alle esigenze sempre più trasversali di un ampio ventaglio di mercati: dall’industria dei trasporti su gomma e rotaia alla produzione meccanica e pneumatica, dall’arredo all’interior design fino all’edilizia e all’architettura.

La lunga esperienza e le specifiche competenze nei molteplici processi produttivi e nei differenti mercati geografici caratterizzano le società facenti parte del Gruppo e rappresentano la vera forza di Metra. L’ampio patrimonio condiviso di conoscenze e competenze che accomuna queste realtà permette loro di offrire alla clientela il meglio nella gestione di grandi e piccole commesse, di norme nazionali e comunitarie, di standard appartenenti a settori lontani tra loro, creando un perfetto ciclo produttivo integrato: dalla fonderia all’estrusione, dalle lavorazioni meccaniche alle saldature, dalle finiture alla logistica. Il know-how continuamente arricchito grazie agli investimenti in ricerca, sviluppo e rinnovamento delle conoscenze guida lo spirito innovativo del Gruppo che ogni giorno si impegna nella progettazione e realizzazione di soluzioni dalle elevate qualità presenti in diversi settori e mercati. Settori che hanno trovato nell’alluminio un materiale dalle grandi performance e nel gruppo Metra un partner flessibile, affidabile e completo.

3 soluzioni di Lean Production

Prestazioni ottimali, solidità e flessibilità sono le carte vincenti degli impianti robotizzati firmati Tiesse Robot, che è stata scelta da Metra per automatizzare i propri processi nel settore railway. 3 le soluzioni fornite dall’azienda di Visano – un’isola di fresatura, un’isola di saldatura e un’isola di pulizia laser – tutte perfettamente in linea con il paradigma di Industria 4.0 secondo una linea strategica di Lean Production mirata a eliminare gli sprechi e snellire i processi. Vediamo le 3 soluzioni una per una.

Isola di saldatura

Metra ha affidato a Tiesse Robot lo sviluppo di una soluzione atta ad automatizzare il proprio processo di saldatura di componenti in alluminio per il settore ferroviario, con l’obiettivo di incrementare la precisione e la velocità nelle operazioni di saldatura ad alta ripetibilità. La saldatura avviene all’interno di uno stabilimento dedicato di nuova generazione, su di una superficie complessiva di 6500 mq, equipaggiato con portali lunghi fino a 30 m. L’isola robotizzata è caratterizzata da una monorotaia aerea RA1 con interpolazione in X e Y e una corsa utile di 65 metri sulla quale sono installati due carrelli portarobot con movimentazione indipendente. I 2 robot modello RA020N, sviluppati da Kawasaki Robotics, sono allestiti con generatori ad arco pulsato Fronius TPS600i Pulse Twin wire CMT completi di torcia push-pull twin wire e accessori relativi. Il sensore inseguigiunto laser Power-Trac della Servorobot permette con processo adattivo di riconoscere il profilo del particolare da saldare e garantisce la corretta posizione della saldatura. Entrambi i RA020N sono dotati di una cappa di aspirazione fumi con relativi sistemi di depurazione. Le due stazioni di lavoro sono dotate di posizionatori con una luce piatteli di 20 m, una portata di 20.000 kg e funzione ribaltatore per la rotazione dell’attrezzatura. Le attrezzature speciali, modulari e studiate ad hoc per i particolari da saldare sono state sviluppate per bloccare i vari componenti nella posizione corretta.

Isola di fresatura

Per la realizzazione della seconda soluzione, l’isola di fresatura, Metra si è affidata a System Robot Automazione, società controllata da Tiesse Robot. Consiste in un centro di lavoro modello “HP line” a 5 assi sull’utensile a CN, costituito da una struttura ad assi cartesiani con portale sospeso. Progettato specificatamente per il taglio ad alta velocità di materiali non ferrosi, questo centro di lavoro è molto flessibile e combina caratteristiche tipiche come precisione, robustezza e affidabilità ad alti standard di sicurezza e maneggevolezza per operazioni di fresatura, sfinestratura, contornatura, finitura, foratura e lavorazioni tridimensionali fino a 5 assi interpolati simultaneamente. L’isola è quindi ideale per la fresatura di superfici complesse di modelli e di laminati compositi e strutture in alluminio di grandi dimensioni. Il modello “HP line” è composto da una trave mobile che scorre su guide posizionate su pilastri laterali: l’asse longitudinale Y, sul quale scorre il carro dell’asse trasversale X, che supporta a sua volta il movimento del braccio verticale per l’asse Z. Tutti gli assi lineari sono dotati di doppia motorizzazione (2x asse Z, 2x asse X, 4x asse Y). L’unità operatrice è montata su testa birotativa: assi C e A con mandrino da 25 kW. L’isola comprende due magazzini portautensili per un totale di 48 posizioni.

Isola di pulizia laser

Realtà riconosciuta nel panorama internazionale dell’estrusione dell’alluminio, per continuare a rafforzare il suo ruolo nel mercato Metra investe nella ricerca tecnologica anche nell’ambito dell’automazione del processo di pulizia e finitura dei componenti. Per questo la terza soluzione progettata, realizzata e fornita da Tiesse Robot consiste in un’isola robotizzata per operazioni di pulizia laser per la preparazione del materiale alla saldatura ed è stata installata nello stabilimento Metra di Rodengo Saiano. Si tratta di un impianto innovativo e unico nel settore composto da un robot Kawasaki RA020N allestito con sorgente laser Q-Switch 100 W della Fujikura e relativa testa di processo digitale XY galvanometrica, il tutto ottimizzato per il processo di cleaning dei profili in alluminio prima della saldatura. Il robot è installato su una rotaia RT3000 con corsa utile di 25 metri; sul carro dove è installato il robot è fissata anche la cabina di protezione per il laser che, di conseguenza, si sposta sulla rotaia assieme al robot stesso. Il sensore inseguigiunto laser Power-Trac della Servorobot permette con processo adattivo di riconoscere il profilo del particolare da pulire e garantisce la corretta posizione della lavorazione. L’impianto è dotato di uno specifico sistema di aspirazione fumi. Particolare attenzione è stata dedicata anche allo studio delle attrezzature di bloccaggio speciali per i particolari da pulire, consentendone il corretto bloccaggio e la rotazione per potere effettuare la lavorazione completa con un solo attrezzaggio.

Un patrimonio di conoscenza in crescita costante

Tiesse Robot si presenta come laboratorio di ricerca e sviluppo dove si sperimentano moderne tecnologie nel campo dell’automazione industriale e si costruisce un patrimonio di conoscenza in costante crescita. L’obiettivo è offrire alle aziende, che si tratti di una grande impresa o di una piccola officina, la soluzione appropriata al loro specifico produttivo avvalendosi di uno staff consolidato di progettisti e softwaristi e di software di sviluppo tecnologicamente avanzati. Nel laboratorio R&S prendono forma metodologie innovative, capaci di imprimere alle aziende quell’input che le rende fortemente concorrenziali, mentre proposte scaturite dalle indicazioni del cliente sono implementate con tempi e modalità personalizzabili con la realizzazione di impianti robotizzati completamente customizzati. Tiesse Robot effettua quotidianamente ricerche per migliorare le caratteristiche e la qualità della produzione esistente e per progettare nuovi software: pacchetti di programmazione offline, sistemi di visione guida del robot – bidimensionale e tridimensionale – e per il controllo della qualità.