SPOSTAMENTO DI UN IMPIANTO DI PIEGATURA ROBOTIZZATO PROJECT WORK DI ANDREA BERTOLOTTI SHIFTING OF A ROBOTIZED PLEATING SYSTEM

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1 Tecnico per la conduzione e Anno Scolastico 2012/2013 la manutenzione di impianti automatizzati PROJECT WORK DI ANDREA BERTOLOTTI SPOSTAMENTO DI UN IMPIANTO DI PIEGATURA ROBOTIZZATO SHIFTING OF A ROBOTIZED PLEATING SYSTEM 15/04/2013 Pagina 1 di 14 Project Work_Merlo

2 INDICE: 1. DESCRIZIONE GENERALE DELL IMPIANTO P LAYOUT DEGLI SPOSTAMENTI P DESCRIZIONE DI QUANTO FATTO P FONDAZIONI 3.2 RICHIESTA CONTROLLO CALIBRAZIONE 3.3 CREAZIONE STOCK 3.4 SMANTELLAMENTO 4. ISTALLAZIONE P TRASPORTO PIEGATRICE P ALLINEAMENTO PIEGATRICE P FOTO CON DESCRIZIONE P FUNZIONAMENTO P /04/2013 Pagina 2 di 14 Project Work_Merlo

3 1. DESCRIZIONE GENERALE DELL IMPIANTO: Questo impianto è composto da: Piegatrice LVD-4000x400 ton, con sistema EASY-FORM Robot FANUC R2000iA/165F Piastra basamento robot Catenaria pallets di carico Catenaria pallets di scarico Magazzino utensili manuale Caricatore lamiere Centratore lamiere Ribaltatore lamiere Controllo spessore Barriera ottica Muting Protezioni isola Quadri elettrici (robot, isola, piegatrice) LVD ton SEZIONE A-A SCALA 1:50 A A 15/04/2013 Pagina 3 di 14 Project Work_Merlo

4 2. LAYOUT DEGLI SPOSTAMENTI: E stato deciso di spostare tutta l isola di piegatura per posizionarla vicina alla gemella, per ottimizzare così i tempi degli operatori e delle movimentazioni del materiale piegato e da piegare. Situazione a dicembre 2012, prima di iniziare i lavori. Situazione finale ad aprile 2013, al termine degli spostamenti. CENTRALINA IDRAULICA SA LD AT RIC E Micro Area Gruppo prese Fermapattini Perno mart Condotta.m Martinetto PEDANA PEDANA PEDANA Banco PEDANA Perno mart Condotta.m Martinetto Micro Area Gruppo prese Fermapattini Perno mart Condotta.m Martinetto Micro Area Gruppo prese Fermapattini quadro elettric o bystronic 2 3M PANTOGRAFATO CENTRALE 1500 lt PALE ASSEMBLATE ASSEMBLATE Micro Area Gruppo prese Fermapattini NUOVA PIEGATRICE 3M FONDO PALA MULTIUSO Perno mart Condotta.m Martinetto AREA DEPOSITO CASSONI VUOTI AIUOLA 3M PANTOGRAFATO ATTACCO MART lt lt 3M PANTOGRAFATO ATTACCO MART. 700 lt-900 lt-1000 lt CAR06 AIUOLA 3M DENTI PALA 550 lt DEPOSITO MATERIALE CAR62 3M POSTERIORE DX-SX 1200 lt ATTACCO MART. COMPENS LAMIERA LATERALE P LAMIERA LATERALE P INFERIORE P INFERIORE P60.10 SCATOL. SU COMP LAMIERA ATTACCO MART.SOLL LATERALE BOCCOLA LAMIERA BOCCOLA LAMIERA PIASTRA A SALDARE BOCCOLA SNODO COLLETTO ANTERIORE LAMIERA SX ATTACCO COMPENS UFF C A UFF C R WC UPP SIDERURGICO CENTRALINA IDRAULICA 3M POSTERIORE CENTRALE 1200 lt da realizzare solaio in c.a. pieno DEPOSITO BILANCINO 3M LATERALE SOTTO PALA 1200 lt ZATTERAZATTERAZATTERAZATTERA G G G G DEPOSITO CARRELLO BRACCI 3M CENTRALE SOTTO PALA 1200 lt LAM.POST. RINF.BOCC. P LAM.POST. RINF.BOCC. P72.10 PASSAGGIO LIBERO 15/04/2013 Pagina 4 di 14 Project Work_Merlo

5 3. DESCRIZIONE DI QUANTO FATTO: Al fine di ottimizzare gli spostamenti si doveva preparare tutta la nuova area con la nuove fondazioni in anticipo rispetto allo spostamento e per permettere anche la stagionatura del cemento armato FONDAZIONI La prima attività è stata quella di rilevare tutte le misure e preparare un layout dettagliato. Successivamente sono stati fatti gli scavi e il getto di cemento armato per la nuova isola di piegatura di fronte alla gemella. L attività di scavo è stata eseguita nei fine settimana ed orari notturni durante il mese di gennaio RICHIESTA CONTROLLO CALIBRAZIONE In precedenza era stato richiesto un intervento diretto dei tecnici Fanuc per accertarsi che il robot fosse in perfetta calibrazione in modo tale da poter eventualmente rifare la calibrazione in caso di perdita dati dopo lo spostamento CREAZIONE STOCK Al fine di permettere lo spostamento della macchina si sono dovuti piegare i particolari necessari per coprire tutto il periodo della durata dello spostamento senza creare difficoltà alla produzione SMANTELLAMENTO La prima attività di smantellamento è stata quella delle recinzioni e dei relativi collegamenti per consentire un facile accesso a tutti i macchinari da spostare. Le attività sono state supervisionate dai tecnici dei costruttori dei macchinari pertanto sono state smantellate le recinzioni, i quadri elettrici e tutte le macchine presenti nell isola precedente con i tecnici Lvd e Starmatik. In particolare il tecnico Lvd si è occupato di smontare la piegatrice mentre i tecnici della Starmatik si son dedicati al robot. La prima attività dei tecnici Starmatik è stata quella di effettuare un backup di tutto il software sia plc che robot per sicurezza; l intera isola è rimasta scollegata senza tensione per 2 settimane circa e quindi potevano esserci problemi di perdita di memoria. Durante le fasi di smontaggio e rimontaggio sono stati puliti e sgrassati a tutti i componenti dell isola in particolare quelli della piegatrice; usando il grasso e l olio per lubrificarla durante tutto il periodo di funzionamento si sono create morchie di sporcizia causate dalla polvere che si è amalgamata con i prodotti lubrificanti. Terminata la pulizia è stato quindi possibile ingrassare nuovamente i coltelli e le rotaie su cui scorrono i cuscinetti dell Easy-Form e dei riscontri posteriori; infine sono stati lubrificati anche i pistoni del coltello prestando attenzione ad eventuali perdite. A mano a mano che si smontava ogni pezzo, veniva spostato nella nuova isola e rimontato secondo le nuove misure e posizioni. L isola ha circa 170 programmi residenti e funzionanti pertanto lo spostamento dei macchinari richiedeva la completa riprogrammazione in quanto non sarebbero stati posizionati in modo identico a quello iniziale. I 170 programmi già esistenti, se si dovessero rifare servirebbe circa 1 giorno per ognuno per rivederli, il che vorrebbe dire 170 giorni circa, ossia 8 mesi circa di lavoro! 15/04/2013 Pagina 5 di 14 Project Work_Merlo

6 La precisione delle attività che esegue l isola è tale da richiedere il controllo dei decimi di grado e di millimetro pertanto è stato ideato un sistema che doveva permettere il riposizionamento dell isola nelle medesime condizioni precedenti. Siccome la piegatrice pesa oltre 450 quintali ed era impensabile posizionare la macchina con precisione, si è deciso che, una volta posizionata la piegatrice, tutto doveva essere riposizionato in modo identico alla vecchia isola facendo riferimento alla piegatrice stessa. Per fare questo e non perdere tutti i programmi che sono stati fatti in precedenza, sono state create 4 apposite piastre che son state così posizionate: - una sulla parte bassa della piegatrice (saldata) - la piastra comune è stata posizionata sulla flangia del robot (spinata ed imbullonata), - una è stata posizionata nell angolo inferiore del centratore lamiere dove si appoggiano i pezzi da piegare (appoggiata) - una sulla catenaria dei pallets di scarico (saldata) Per il ribaltatore è stata presa la misura relativa tra il ribaltatore lamiere e la piastra del braccio del robot. Una volta posizionate tutte le piastre, si è movimentato il robot in manuale fino a far coincidere la piastra del robot su tutte le altre. L attività veniva confermata con l introduzione di un perno calibrato che veniva inserito in modo passante tra le due piastre. L avvicinamento era facilitato da quattro punte agli angoli di ciascuna piastra. Per ciascuna piastra è stato salvato il punto sul programma del robot così che per tutte le piastre fossero memorizzate le relative posizioni. Al termine è stato rieseguito il programma e verificato che in tutte le posizioni il perno entrasse perfettamente. Tutto questo è stato fatto con l obiettivo di riposizionare tutto come era prima. 15/04/2013 Pagina 6 di 14 Project Work_Merlo

7 4. INSTALLAZIONE La piegatrice è stata posizionata ed allineata per prima (per problemi di peso) e successivamente è stato posizionato il robot in modo che coincidessero le piastre come era nell isola vecchia perché; così facendo, i programmi del robot verso la piegatrice potevano essere gli stessi senza dover fare troppe modifiche. Questa base mobile ha permesso di muovere il robot in tutte le direzioni e consentirne il posizionamento corretto. A questo punto la piegatrice era in bolla e fissata a terra, il robot era stato posizionato in modo corretto relativamente alla piegatrice e non si poteva più muoverli per non perdere le posizioni. L elemento successivo da posizionare era il centratore. Per fare ciò si è spostato il robot (tramite programma) nella posizione memorizzata nella vecchia isola e si è agito sulle regolazioni della struttura per spostare il centratore lamiere fino a far coincidere la piastra robot con la piastra del centratore. Le medesime operazioni sono state eseguite sulla catenaria di pallets di scarico. Il ribaltatore di lamiere è stato invece posizionato tramite le misure prese precedentemente in quanto non necessita di precisione perché avviene solo uno scambio. 5. TRASPORTO PIEGATRICE Per spostare la piegatrice è stata chiamata una ditta che ha messo a disposizione 2 Ormig in grado di sollevare 25 tonnellate ciascuno, perché il corpo macchina aveva un peso complessivo di 36 tonnellate. Precedentemente sono stati staccati sia il coltello che la tavola ed appoggiati a terra. A questo punto è stata legata in alto negli appositi fori, e poi con molta cautela è stata sollevata di circa 20 centimetri per consentire di sfilarla dai tiranti che la vincolavano a terra; fatto questo le gru Ormig hanno iniziato a fare manovre e con cautela dirigersi verso la nuova postazione. Superata la via di corso del carroponte, con tante piccole manovre sono riusciti a posizionarla sopra le apposite piastre di sostegno (precedentemente preparate nella nuova fondazione) dove una volta posata sono stati inseriti i tiranti ai quattro angoli per poterla vincolare a terra. Tramite l ausilio delle gru Ormig sono stati trasportati il coltello e la tavola nei pressi della piegatrice; il montaggio è stato invece effettuato con il carroponte. 6. ALLINEAMENTO PIEGATRICE Terminato il trasferimento della macchina, io ed il tecnico della LVD abbiamo iniziato il lavoro di ripristino della macchina. Per prima cosa abbiamo tirato i cavi al quadro precedentemente scollegati per il trasporto. Successivamente abbiamo controllato che la macchina fosse ben in bolla per poi poterla avviare. Dopo averla avviata abbiamo potuto: Effettuare l allineamento degli encoder dei coltelli, Allineare la guida della tavola dove vengono posizionate le matrici, Rimontare sugli appositi cuscinetti l Easy-Form. Ricollegamento dell Easy form L Easy Form è un sistema di monitoraggio che calcola, attraverso un raggio laser, l angolo della lamiera che viene piegata. Dopo aver ricollegato l Easy Form abbiamo iniziato le prove constatando che non andava perché veniva infastidito dalla luce. Con una semplice pulizia interna dei sensori e delle componenti interne questo problema è sparito. 15/04/2013 Pagina 7 di 14 Project Work_Merlo

8 Quindi abbiamo montato un paio di matrici, di coltelli e abbiamo prelevato della lamiera di scarto per provare se le prime modifiche erano a posto. Abbiamo riscontrato un problema di allineamento e non piegava come ci aspettavamo quindi abbiamo dovuto cambiare alcuni dati della macchina fino a quando i pistoni sono stati allineati perfettamente e spingevano il coltello in modo uniforme. Fatto questo il tecnico ha ancora controllato le valvole che son posizionate sopra i pistoni e ha cambiato le guarnizioni che erano usurate. La macchina a questo punto era a posto. Abbiamo ancora ingrassato i coltelli e le relative guide prima di considerare terminato il lavoro. 15/04/2013 Pagina 8 di 14 Project Work_Merlo

9 7. FOTO CON DESCRIZIONE: Scavi delle fondamenta della nuova isola di fronte alla gemella (dicembre gennaio 2013). Isola nella posizione precedente, prima dello spostamento (2 aprile 2013). 15/04/2013 Pagina 9 di 14 Project Work_Merlo

10 Inizio smontaggio macchinari. Posa del robot nella fossa sull apposita base mobile. 15/04/2013 Pagina 10 di 14 Project Work_Merlo

11 Sollevamento, spostamento e posa con 2 Ormig della piegatrice da 36 tonnellate. 15/04/2013 Pagina 11 di 14 Project Work_Merlo

12 Nuova isola di piegatura robotizzata, nella sua nuova posizione e pronta a funzionare (18 aprile 2013) 15/04/2013 Pagina 12 di 14 Project Work_Merlo

13 8. FUNZIONAMENTO Lo scopo di questa macchina è quello di programmare dei cicli di piegatura che siano in grado di eseguire le varie fasi senza interruzioni. Le fasi sinteticamente sono: L operatore deve caricare il pallet con i pezzi da piegare sulla rulliera L automazione fa scorrere il pallet fino in posizione di carico Un portale esegue la sfogliatura delle lamiere con degli elettromagneti Una spazzola rotante esegue la pulizia delle impurità maggiori. Attraverso due cuscinetti viene calcolato il suo spessore. Il portale deposita la lamiera sul centratore dove, per inerzia e grazie a delle sfere, scivolerà fino all angolo più basso. Prelievo del robot Per ciascun particolare ci sarà un programma dedicato di robot e di piegatrice. Il robot dialogando con la piegatrice tramite rete profibus comunica le fasi di lavoro e consente alla piegatrice di posizionare i riscontri posteriori e di effettuare il piego. A questo punto il robot attraverso delle ventose o degli elettromagneti prenderà la lamiera da piegare e la posizionerà all interno della piegatrice dove verrà a contatto dei riscontri interni (precedentemente posizionati). Trovando il pezzo nella posizione esatta i riscontri si sposteranno ed il coltello potrà scendere fino a quando pizzicherà la lamiera per fermarla. Una volta che Easy Form si sarà posizionata sotto si essa (è un sistema dotato di motorizzazione), la piegatrice potrà scendere per dare la piega necessaria al pezzo. Questo procedimento sarà uguale per ogni piega che dovrà essere fatta alla lamiera interessata. Nel caso in cui si renda necessario modificare il lato di presa si dovrà utilizzare il ribaltatore per fare in modo che il robot possa cambiare lato e continuare nelle pieghe. Fatte tutte le operazioni il pezzo verrà poi depositato dal robot sul pallet pre-impostato dal programmatore secondo diversi criteri. Queste attività verranno ripetute fino al termine del lotto reimpostato. 15/04/2013 Pagina 13 di 14 Project Work_Merlo

14 Ecco una fase di piegatura della lamiera. E qui una fase della palletizzazione. 15/04/2013 Pagina 14 di 14 Project Work_Merlo