MCM, nuova evoluzione dei centri di lavoro Clock EVO

di Andrea Pagani

Il progetto Clock di MCM nasce negli anni Novanta per rispondere alle esigenze di un mercato che necessitava di una linea di macchine in grado di lavorare pezzi complessi di diverse taglie: erano infatti presenti modelli con corsa in X da 600 a 1200 mm. Forte del successo ottenuto e grazie alle potenzialità delle nuove tecnologie che nel frattempo si sono affacciate sul mercato, MCM è intervenuta sul progetto originale mantenendo tutte le caratteristiche tanto apprezzate e migliorando quei dettagli che oggi possono beneficiare delle più recenti innovazioni tecnologiche. Clock EVO è tutto ciò: una linea di centri di lavoro a 4 e 5 assi nella quale sono state messe a fattor comune le esperienze maturate in 30 anni di soluzioni standard e speciali.

Un centro di lavoro migliore sotto tutti gli aspetti

Gli aggiornamenti di cui beneficia Clock EVO toccano tutti gli ambiti: sicuramente precisione, flessibilità e prestazioni, ma anche ergonomia, design ed elettronica, il tutto in un corpo più compatto in relazione al campo di lavoro (dettaglio di grande importanza quando si valuta il rapporto tra produttività e ingombri in officina). Ampliati anche i potenziali settori applicativi. Clock EVO trova spazio ovunque sia necessario realizzare particolari complessi e precisi, come nell’aeronautico e nell’energetico, ma offre qualità indispensabili per qualunque terzista. Le Clock EVO sono macchine versatili sotto molti punti di vista, a partire dall’automazione. Oltre alla versione stand alone, può essere infatti equipaggiata con sistema bipallet o multipallet fino a poter essere integrata all’interno di un FMS a elevata automazione con robot e tecnologie accessorie alla produzione.

Scelte molto diverse tra loro, tanto da aver portato i progettisti MCM ad approcciare il tutto in modo estremamente modulare. Sono tante le ragioni che possono portare una azienda a scegliere la versione più semplice (economiche, produttive, di ingombri in officina ecc.), ma ciò non significa che non possano cambiare in futuro. MCM sviluppa le proprie macchine tenendo bene a mente che, con una vita utile pluridecennale, può essere necessario intervenire in un secondo momento per rispondere alle rinnovate esigenze di mercato. Le macchine della gamma Clock EVO possono quindi essere aggiornate anche in un secondo momento con una automazione diversa, passando ad esempio da una macchina bipallet a una multipallet, o addirittura a essere affiancata da altri modelli in un FMS.

Lo stesso approccio si riscontra nel magazzino utensili, pensato per accogliere coni ISO/MAS 40 oppure 50, HSK-A63 oppure A100 e i Capto C6 e C8: avere più posti significa ampliare la flessibilità o l’autonomia di una macchina. Ecco dunque che dagli 80 posti di base si può estendere il magazzino fino a 500 utensili, un’ulteriore garanzia di flessibilità per il futuro. Il tutto sempre sotto l’egida del costruttore, che detiene progetti e know-how per intervenire in qualsiasi momento estendendo le potenzialità delle macchine garantendone la qualità.

L’affidabilità di un centro di lavoro

Il primo pensiero che viene in mente riferendosi alla affidabilità di una macchina utensile è legato alla sua disponibilità operativa. Sono sempre più elevate le percentuali di ultime richieste dagli utilizzatori, spesso sfiorando livelli prossimi al 100%. Clock EVO nasce puntando proprio a questo risultato: dalla struttura a colonna mobile su sul carro dell’asse X alla componentistica di alta qualità, fino alle centinaia di ore di raschiettatura manuale sulle guide, tutto è pensato per risultare affidabile e duraturo. In MCM il concetto di affidabilità è esteso e riguarda anche la capacità produttiva della macchina. Cosa c’è di peggio di una macchina guasta? Una macchina che produce scarti! Nessuno vuole scaricare un pezzo finito e accorgersi, in sala metrologica, di aver realizzato un particolare fuori tolleranza.

Sono molte le tecnologie che consentono di evitare che ciò accada. Innanzitutto per sua natura la macchina risulta termosimmetrica: le dilatazioni termiche vengono contenute e rese facilmente gestibili. Un approccio che deriva anche dall’esperienza maturata in ambito aeronautico, dove i pezzi presentano geometrie molto complesse e richiedono precisioni molto spinte. Non mancano dunque i sensori, tra i quali forse il più importante è quello che si occupa della misura dell’allungamento del mandrino. Sono inoltre presenti numerosi altri sensori termici che monitorano istante per istante le condizioni della macchina affinché le quote comunicate dal controllo numerico siano effettivamente quelle disegnate dall’utensile sul pezzo.

Intelligenza al servizio della meccanica nei centri di lavoro

A proposito di sensoristica, se si osserva da vicino una qualunque macchina utensile è facile constatare che i dispositivi in grado di generare importanti dati sono parecchi, molti più di quanto si immagini. Facendo un esempio forse semplicistico, ma che rende bene l’idea di ciò che si può fare con quanto presente in una macchina, pensiamo allo sportello di accesso tra il campo di lavoro e il magazzino utensili. Un tempo di apertura o chiusura di 2 secondi può essere considerato ottimale, ma cosa significa se questo tempo si dilata? 3 o 4 secondi sono accettabili o sono sintomo di un possibile malfunzionamento che porterà allo stop della macchina?

È questo il motivo per il quale tutti i nuovi modelli della gamma Clock EVO sono dotati del modulo jNode-FR, un hardware in grado di recuperare informazioni come questa e di analizzarle per comprendere se è in atto una possibile anomalia. Anche i dettagli apparentemente più banali hanno un significato ben preciso e possono comunicare importanti informazioni riguardo lo stato di salute della macchina. Restando nell’esempio dello sportello del magazzino utensile, confrontando la differenza tra il tempo “ideale” di apertura e quello misurato sarà possibile capire se un componente è degradato e intervenire per tempo, magari con la semplice pulizia di una guida o sostituendo un componente, ma comunque prima che la macchina subisca un fermo inatteso.

Merito anche dell’applicazione Fingerprint, un particolare programma che effettua una comparazione tra le performance di determinati componenti della macchina rispetto a quelle rilevate in fase di installazione dell’impianto (e quindi in condizioni ottimali). Eseguendo uno specifico ciclo (periodicamente o durante un periodo di inutilizzo della macchina) sarà possibile ottenere da questa “fotografia” un confronto in grado di mostrare eventuali scostamenti e far scattare un alert affinché sia possibile intervenire per tempo. Il supervisore jFMX, anch’esso creato da MCM, è strutturato su più livelli al fine di gestire le crescenti complessità di impianti e di informazioni, fino al possibile coordinamento e gestione centralizzata dell’intera officina. Se da un lato le macchine sono prossime ai limiti fisici di strutture, materiali e utensili, dall’altro è con i dati che si può vincere la partita della produttività.

Come già accennato, la corretta acquisizione di dati, il loro processamento, l’interpretazione e la conseguente creazione di informazioni può fare una netta differenza. Per questo MCM ha introdotto la piattaforma jFRX, capace di eseguire la raccolta ad alta frequenza e l’aggregazione dei dati macchina. All’interno della macchina i dati provenienti dai diversi componenti e sensori sono tra loro estremamente eterogenei: posizioni, assorbimenti e altri dati degli assi macchina, I/O di PLC, consumi energetici, fenomeni vibratori sia nel dominio del tempo che della frequenza ed altre grandezze che variano a seconda della singola macchina e delle specifiche esigenze del cliente. Tutte queste informazioni, che erano tradizionalmente utilizzate solo per eseguire loop di controllo locali, fluiscono oggi dalle macchine per formare una base dati il cui contenuto costituisce solide fondamenta per la creazione di nuovi servizi, pensati per migliorare l’esperienza del cliente e la disponibilità della macchina. A maggior ragione, un terzista – che spesso è costretto a lavorare in ottica just in time e non ha margine di errore – può trarre grande beneficio da queste soluzioni lavorando meglio e in maniera più produttiva.

Le caratteristiche del centro di lavoro Clock EVO

La nuova Clock EVO si sviluppa in tre taglie, basati sulla corsa dell’asse X: 500, 1000 e 1200. Nello specifico, Clock EVO 800 vanta una corsa pari a 800 mm sui tre assi; Clock EVO 1000 presenta corse di 1000 x 1100 x 1000 mm rispettivamente in X, Y e Z, mentre la Clock EVO 1200 arriva a 1200 x 1100 x 1000 mm. Identiche per tutti i modelli le velocità, pari a 75 m/min in X, Y e Z, e le accelerazioni di 7 m/s², con spinte adatte ad affrontare anche i materiali più tenaci. Le versioni a 4 e 5 assi differiscono la prima per la presenza di una tavola (in opzione anche per tornitura) e la seconda di una culla per il gruppo tavola tilting. L’asse rotativo continuo (B) è in grado di raggiungere i 60 giri/min in fresatura o i 1200 giri/min in tornitura tramite l’impiego di una trasmissione ad alta efficienza che nella versione a 5 assi è composta da un motore torque mentre l’asse A (tilting) è in grado di basculare da +35° a –105° grazie alla presenza di due ulteriori motori torque (uno per ogni spalla) in configurazione gantry. Mandrini fino a 65 kW e 30.000 giri/min erogano fino a 690 Nm di coppia: un valore considerevole e che lascia margine per affrontare i materiali più disparati. In funzione delle necessità dell’utilizzatore è possibile scegliere uno tra i CN più idonei presenti sul mercato: Fanuc 31i-Series, Siemens 840D Solution Line. Righe ottiche ed encoder assoluti (tutti pressurizzati per scongiurare l’ingresso di liquidi o polveri) assicurano la massima precisione in ogni condizione operativa. Fondamentale da questo punto di vista gestione dei fluidi, che se da un lato favorisce l’operazione di asportazione di truciolo, dall’altro contribuisce alla termostatazione dell’intera macchina grazie al volume di liquidi disponibile (1000 litri, con vasca integrata nel trasportatore trucioli) e sistema di alta pressione standard a 20 bar (a richiesta fino a 80 bar con variazione continua della pressione).

Dopo la sostanza, la forma di un centro di lavoro

La riprogettazione di Clock EVO ha toccato anche la parte estetica ed ergonomica della macchina. Il nuovo design ottimizza gli ingombri a terra e riduce lo spazio complessivo occupato dalla macchina. Risulta inoltre più semplice e veloce da installare ed è facile da manutenere grazie sia all’elettronica di bordo, in grado di segnalare per tempo eventuali attività ordinarie e straordinarie, sia al posizionamento di componenti e utenze. Novità anche per gli operatori, che possono contare su zone di comando integrate e nuove pulsantiere ergonomiche con schermo touch di generose dimensioni. Le macchine sono disponibili in versione “destra” o “sinistra”, con magazzini utensile compatti o modulari a terra; in caso di installazione in modalità FMS, la versione Mirror prevede magazzini modulari condivisi tra due macchine per ottimizzare la gestione degli utensili. Una opzione utile ad esempio in presenza di utensili speciali indispensabili ma poco utilizzati, che possono essere “traslati” da una macchina all’altra all’occorrenza riducendo così i costi di esercizio.