GT2 GT4. Il mondo delle macchine transfer si è trasformato, Sommare la produttività. tipica dei transfer.

Transcript

1 [ Transfer flessibile ] di Andrea Pagani GT2 GT4 Sommare la produttività tipica di un transfer alla flessibilità di un centro di lavoro: con GT2 e GT4 Gnutti Transfer ha ottenuto un risultato vincente sotto tutti gli aspetti. Il mondo delle macchine transfer si è trasformato, negli ultimi anni. Il motivo è semplice: sono cambiate le necessità del mercato, che alle produzioni di milioni di pezzi (condizione ideale per questa tipologia di macchine) ha affiancato numeri ridotti o lotti di media entità che si ripetono periodicamente. Questo ha portato alla nascita di una serie di soluzioni in grado di coniugare le nuove esigenze con le più recenti tecnologie produttive. Con oltre 60 anni di esperienza alle spalle, Gnutti Transfer ha saputo cogliere questa tendenza per soddisfarla con prodotti e soluzioni al passo con le richieste degli utilizzatori; come i recenti GT2 e GT4, le unità a 2 e 4 mandrini sviluppate per creare quello che l azienda bresciana definisce Flexible Transfer Machines. Evoluzione naturale La prima macchina dotata di unità GT2 e GT4 è stata pensata per il settore automotive: un mercato che chiede prestazioni ai massimi livelli e che impone ai propri fornitori performance - economiche, qualitative e produttive - molto spinte. Il mercato ne ha apprezzato sin da subito le caratteristiche e ha spinto l Ufficio tecnico di Gnutti Transfer ad ampliare le capacità della macchina per soddisfare richieste anche in altri ambiti applicativi, come quelli legati a materiali diversi (ottone, alluminio, ghisa eccetera) e in lotti di media dimensione. L unicità di queste unità basa le proprie fondamenta su progetti consolidati e modelli già operativi da anni nelle principali officine del mondo. La scelta che ha reso vincenti queste soluzioni non è tecnica ma di impiego, per aumentare la flessibilità di utilizzo mantenendo la produttività tipica dei transfer. 98 Aprile

2 Vista frontale dei moduli GT2 e GT4 installati su Flexible Transfer Machine MACCHINA DEL MESE GT2 GT4 GT2 e GT4 non vanno quindi a sostituire altre soluzioni analoghe, ma allargano la famiglia di macchine ad alta produttività di Gnutti Transfer posizionandosi in una nicchia ben definita, traendo nel contempo il massimo beneficio tecnologico proprio dagli altri modelli. Da una singola idea - una macchina a 6 stazioni con 30 mandrini - oggi la versione top di gamma presenta 8 stazioni con 36 mandrini. Un concetto semplice per svolgere lavori complessi GT2 e GT4 riescono in un impresa non semplice: quella di unire la produttività di una macchina transfer alla flessibilità dei centri di lavoro. Fino a oggi la risposta a una richiesta simile erano le macchine modulari a trasferta equipaggiate con centri di lavoro con cambio utensile o testa a revolver. Gnutti Transfer ha scelto di sostituire il cambio utensile impiegando i 2 (o 4) mandrini di GT2 e GT4 in maniera indipendente, in grado cioè di muoversi ciascuno su tre assi (X/Y/Z) e in sequenza. Per comprendere al meglio l ingegnosità di questo approccio occorre fare un passo indietro per analizzare a livello costruttivo la soluzione ideata e brevettata da Gnutti Transfer. Le tradizionali unità plurimandrino presentano un unico corpo con due mandrini azionati da una singola vite a ricircolo di sfere (asse Z) e un unico motore che comanda entrambi. Con GT2 e GT4 è possibile invece scegliere due alternative più flessibili: nella prima è presente un corpo unico con due viti a ricircolo di sfere che azionano in maniera indipendente gli assi Z (utile per il presettaggio utensile o per operazioni particolari come la maschiatura) e un unico motore che si occupa della rotazione dei due mandrini. La seconda prevede sia due assi Z, sia due motori separati: ciò permette una significativa ottimizzazione dei processi, poiché un motore può essere dedicato a operazioni quali la foratura o la maschiatura, mentre l altro a lavorazioni ad alta velocità (foratura profonda, utilizzo di utensili di piccolo diametro eccetera). Rispetto ai transfer che lavorano con più utensili contemporaneamente, i mandrini di GT2 e GT4 agiscono in sequenza: a fronte di un tempo ciclo leggermente superiore, Rendering dei moduli GT2 e GT4 Luglio/Agosto

3 MACCHINA DEL MESE

4 Vista da Domenico Mulinello e Giovanni Mapelli GNUTTI TRANSFER - GT2 GT4

5 carta d identità Nome GT2 GT4 Qualifica Transfer flessibile Costruttore Gnutti Transfer Spa - Via Ghidoni, Ospitaletto (BS) - Italia Tel Fax sales@gnutti.com - CARATTERISTICHE TECNICHE size 150 size 125 GT2 GT4 GT2 GT4 Numero mandrini Corsa unità (mm) Area di lavoro (mm) X=±260 X=±260 X=±230 X=±230 Y=±85 Y=±260 Y=±85 Y=±230 Potenza mandrino (kw) 7,5/11 5,5/7,5 Velocità mandrino (giri/min) rpm rpm standard standard version standard version ( rpm in ( rpm in highspeed version) highspeed version) Passaggio refrigerante attraverso il mandrino (bar) Fino a 100 Numero di stazioni Asse di rotazione torretta Verticale/orizzontale Sistema di bloccaggio Dispositivo autocentrante, attrezzatura speciale riconfigurabile, ganasce rotanti, morse rotanti Controllo numerico Fanuc 30i - Siemens 840D sl Accessori Possibilità di montare qualsiasi dispositivo standard (testine per recessi CNC, multiple, inclinate, di profilatura, speciali eccetera) GT2 GT4 è possibile ottenere fino a quattro distinte operazioni in ciascuna stazione. Inoltre, vista la possibilità di distinguere le singole unità operatrici con motori differenti in termini di potenza erogata, numero di giri e coppia, si ottengono performance e risultati migliori sul pezzo. I 3 assi disponibili al mandrino, uniti al quarto sulla morsa o sulla ganascia, rendono queste macchine flessibili come un centro di lavoro, ma produttive come un transfer. Flessibile e modulare Una macchina flessibile deve avere un altra, fondamentale qualità: un tempo di riattrezzaggio estremamente breve. Nessuna azienda produce in eccesso per fare magazzino, spostando il problema più a monte nella catena produttiva e costringendo i terzisti a gestire lotti poco numerosi che si ripresentano periodicamente. GT2 e GT4 assicurano un tempo di riattrezzaggio ridotto, da un minimo di 20 minuti a circa 2 ore in base alle modifiche da apportare, il tutto con tempi ciclo paragonabili a quelli dei transfer tradizionali. Questo risultato è stato ottenuto grazie all impiego di specifiche attrezzature: con 4 mandrini, per esempio, è possibile utilizzare una testa per recessi per eseguire operazioni di profilatura. Su un centro di lavoro GT4: area di lavoro Vista interna della macchina

6 MACCHINA DEL MESE Unità modulare bimandrino su GT4 I moduli assicurano la massima accessibilità all operatore questa alternativa non è percorribile ma, al contrario, sarà necessario utilizzare teste molto leggere e non idrauliche. Potere contare invece su unità indipendenti per ciascun mandrino apre la strada a un ottimizzazione molto più spinta del ciclo di lavoro, poiché a ogni unità può essere affidata una specifica operazione sfruttando la motorizzazione più idonea in termini di numero di giri, coppia, potenza, rapporto di trasmissione eccetera. Da questo punto di vista Gnutti Transfer ha pensato a diverse opzioni e taglie. Si parte dalla più piccola, chiamata Size 125, che offre una corsa dell asse Z pari a 150 mm e corse X/Y rispettivamente di 230x85 mm (GT2) o 230x230 mm (GT4). I motori possono essere scelti tra taglie di potenza di 5,5 e 7,5 kw, tutti con regime di rotazione massimo di giri/min. Salendo con le dimensioni (Size 150) cresce anche la corsa dell asse Z (75 mm), così come quella degli altri assi lineari X e Y, con un campo di lavoro che arriva a 260x85 mm (GT2) e 260x260 mm (GT4). In questo caso le motorizzazioni salgono a 7,5 o 11 kw, con regime di rotazione massimo di giri/min. Infine, per quegli utilizzatori che operano prevalentemente su alluminio o in generale su leghe leggere, Gnutti Transfer ha recentemente introdotto le varianti 120 La scelta che ha reso vincenti queste soluzioni non è tecnica, ma di impiego HS e 130 HS (High Speed), che mantengono le corse delle versioni 125 e 150 ma offrono motori con potenze di 7,5 kw in grado di raggiungere i giri/min, ideali per esempio per forature profonde, lavorazione con utensili di piccolo diametro eccetera. Il riattrezzaggio rapido rende vantaggiosa anche la lavorazione di pezzi con geometrie molto differenti tra loro: spesso si tende a utilizzare un transfer per una specifica famiglia di pezzi proprio per evitare i tempi morti legati al cambio utensili e attrezzature, mentre con GT2 e GT4 questi tempi vengono ridotti al punto di renderne conveniente l impiego indipendentemente dalla variazione della geometria del pezzo, ottenendo sempre e comunque un vantaggio in termini di produttività e costo pezzo. Affidabilità al top La lavorazione in sequenza dei vari mandrini comporta un vantaggio non indifferente: ciascun motore lavora per un quarto del tempo, riducendo l usura e la possibilità di guasti. A differenza di una macchina dotata di cambio utensile, inoltre, si elimina la possibilità che entri dello sporco nel cono in fase di cambio utensile o che si usuri la molla di rilascio. Inoltre, il vano di lavoro è molto luminoso e ampio: l operatore può così lavorare comodamente per effettuare il cambio utensili o il riattrezzaggio. Come accennato, infine, le soluzioni tecniche impiegate su GT2 e GT4 sono le stesse già operative su altre macchine, quindi rodate e garantite. Si tratta indubbiamente di finezze che, insieme, contribuiscono a migliorare notevolmente l affidabilità della macchina (si tratta di un transfer e, come tale, di un sistema produttivo che deve tendere al 100% di disponibilità) e che semplificano tutte quelle operazioni richieste in fase di cambio pezzo. Caratteristiche tecniche Le unità GT2 e GT4 possono essere installate su transfer a 4, 6 o 8 stazioni: la tavola Luglio/Agosto

7 MACCHINA DEL MESE GT2 GT4 A sinistra: unità modulare a 4 mandrini su GT4 A destra: le unità GT2 e GT4 possono essere installate su transfer a 4, 6 od 8 stazioni GT2 e GT4 assicurano un tempo di riattrezzaggio ridotto, da un minimo di 20 minuti a circa 2 ore e le unità sono realizzate in ghisa, così da migliorare l assorbimento delle vibrazioni laddove vengono generate (il movimento rotante della trasferta e quello dell utensile sul pezzo), mentre la struttura è in acciaio elettrosaldato opportunamente dimensionato. La versione a 4 stazioni è disponibile sia in configurazione ad asse verticale sia orizzontale, mentre con 6 od 8 stazioni l asse di lavoro è unicamente verticale. La taglia dei mandrini può essere indipendente sia all interno di una singola unità, sia tra più unità: la scelta e il corretto dimensionamento avvengono sulla base della tipologia di materiali da lavorare, delle lavorazioni da eseguire eccetera. Naturalmente, in caso di necessità, è possibile montare un moltiplicatore di giri sul mandrino da 11 kw e giri/min per ottenere una soluzione in grado di affrontare anche lavorazioni differenti, come per esempio forature di piccolo diametro. Ogni stazione può lavorare con pressioni diverse (fino a 100 bar) al fine di ottimizzare il processo produttivo stazione dopo stazione: per una foratura profonda sarà indispensabile lavorare con lubrorefrigerante ad alta pressione, mentre per l unità successiva possono essere sufficienti i canonici 40 bar. La flessibilità di questi modelli passa anche attraverso i sistemi di bloccaggio: da questo punto di vista Gnutti Transfer non pone limiti, offrendo opzioni di ogni genere e per ogni esigenza. Si parte dal classico autocentrante fisso, salendo al sistema intercambiabile a cambio rapido su morsa rotante, all autocentrante su morsa rotante e a ulteriori dispositivi idraulici di serraggio su morsa o ganascia. È inoltre possibile montare qualsiasi dispositivo accessorio quali teste multiple, a recessare, a profilare, a CNC, moltiplicatori di giri o poligonatrici: con GT2 e GT4 ciascuna stazione può essere destinata a una specifica lavorazione semplicemente aggiungendo o modificando la relativa attrezzatura. La precisione oltre la produttività La velocità di esecuzione di un pezzo è importante, ma lo è altrettanto la precisione con la quale viene realizzato. Da questo punto di vista le macchine equipaggiate con GT2 e GT4 sono ben dimensionate; la presenza di assi controllati interamente dal controllo numerico (a scelta Fanuc 30i o Siemens 840D sl) ha permesso di incrementare ulteriormente la precisione e, nel contempo, ridurre i tempi di attrezzaggio. Il principale ostacolo che qualsiasi sistema produttivo incontra è di tipo fisico: le unità, in particolare quelle a 4 mandrini, hanno un peso significativo che viene opportunamente gestito attraverso un sistema di controbilanciamento con cilindri a gas. Per le dilatazioni termiche, un corretto utilizzo del lubrorefrigerante consente di mantenere sotto controllo le temperature e di operare in condizioni di sostanziale stabilità geometrica. La disponibilità di assi comandati da CN introduce un ulteriore possibilità: quella di utilizzare sistemi di tastatura che, in funzione dell attrezzo di bloccaggio, possono effettuare l azzeramento per ogni singolo attrezzo e dedicare gli offset di ogni modulo in funzione degli attrezzi di bloccaggio, che vengono così compensati. L operatore, in fase di cambio attrezzatura, non dovrà preoccuparsi che tutte le attrezzature siano identiche ma piuttosto, dopo il montaggio delle stesse, avrà la possibilità di lanciare un ciclo veloce di tastatura che caratterizzerà le origini di ciascuna attrezzatura. 104 Luglio/Agosto

8 junior page Perché Junior Page Seduto sui banchi di scuola vuoi sapere come il tempo che oggi impieghi a studiare formule, diagrammi, teoremi e altro ancora, ti possa servire un domani per progettare o lavorare su una macchina utensile? Eccoti la risposta. Tecnologie Meccaniche, sensibile al dialogo con gli studenti, i tecnici di domani, pubblica una nuova rubrica, Junior Page, destinata a mettere in evidenza ogni mese, in uno dei servizi più prestigiosi, la macchina del mese, le principali caratteristiche della soluzione proposta, legandole al tuo studio quotidiano. Uno stimolo per noi e un occasione per voi studenti! Le macchine transfer rappresentano la massima espressione della produttività in officina: garantiscono infatti elevati volumi e costi estremamente contenuti. Ma come si comportano quando i lotti sono meno numerosi? Ormai da diversi anni esistono le cosiddette macchine flessibili, modelli che sacrificano una minima quota di produttività a favore di una consistente flessibilità nel passare da un pezzo a un altro. Unire la produttività di una macchina transfer alla flessibilità dei centri di lavoro non è un impresa semplice: fino a oggi la risposta a una richiesta simile erano le macchine modulari a trasferta equipaggiate con centri di lavoro con cambio utensile o testa a revolver. Gnutti Transfer ha scelto di sostituire il cambio utensile impiegando i 2 (o 4) mandrini di GT2 e GT4 in maniera indipendente, in grado cioè di muoversi ciascuno su tre assi (X/Y/Z) e in sequenza. GT2 e GT4 si distinguono proprio per questo: assicurano un tempo di riattrezzaggio ridotto, da un minimo di 20 minuti a circa 2 ore in base alle modifiche da apportare, il tutto con tempi ciclo paragonabili a quelli dei transfer tradizionali. Questo risultato è stato ottenuto grazie all impiego di specifiche attrezzature: con la versione a 4 mandrini, per esempio, è possibile utilizzare una testa per recessi per eseguire operazioni di profilatura. Su un centro di lavoro questa alternativa non è percorribile ma, al contrario, sarà necessario utilizzare teste molto leggere e non idrauliche. Potere contare invece su unità indipendenti per ciascun mandrino apre la strada a un ottimizzazione molto più spinta del ciclo di lavoro, poiché a ogni unità può essere affidata una specifica operazione sfruttando la motorizzazione più idonea in termini di numero di giri, coppia, potenza, rapporto di trasmissione eccetera. Dal punto di vista della precisione, le macchine equipaggiate con GT2 e GT4 sono ben dimensionate. La presenza di assi controllati interamente dal controllo numerico ha permesso di incrementare ulteriormente la precisione e, nel contempo, ridurre i tempi di attrezzaggio. La disponibilità di assi comandati da CN consente poi di utilizzare sistemi di tastatura che, in funzione dell attrezzo di bloccaggio, possono effettuare l azzeramento per ogni singolo attrezzo e dedicare gli offset di ogni modulo in funzione degli attrezzi di bloccaggio, che vengono così compensati. L operatore, in fase di cambio attrezzatura, non dovrà preoccuparsi che tutte le attrezzature siano identiche ma piuttosto, dopo il montaggio delle stesse, avrà la possibilità di lanciare un ciclo veloce di tastatura che caratterizzerà le origini di ciascuna attrezzatura. Luglio/Agosto