Un asse lineare per robot nella produzione di pale da turbina

Durante l’aggiornamento della produzione presso Power Machines Russia (PMR), il fornitore dell’impianto ha optato per Winkel: lo specialista in tecnologia lineare di Illingen presso Stoccarda ha fornito un asse lineare lineare per un nuovo robot. Nella difficile applicazione è stata utilizzata una esecuzione speciale. Winkel ha così fornito un asse per robot
per la produzione di pale delle turbine.

di Andrea Rongoni

Power Machines Russia (PMR), uno dei principali produttori al mondo di turbine, stava introducendo importanti cambiamenti: le pale delle turbine, recentemente introdotte da PMR, pesano 490 kg per unità ed erano decisamente più pesanti di quelle prodotte finora. Per essere in grado di gestire questo peso più elevato, l’azienda, le cui radici risalgono al 19° secolo, ha dovuto apportare modifiche alla sua linea di produzione.
A tale scopo, PMR ha contatto una società tedesca come appaltatore generale per la fornitura di un impianto moderno chiavi in mano. Per consentire la produzione delle nuove e più pesanti pale di turbina, bisognava aggiungere al robot Fanuc M-900iA / 600 già presente in azienda, anche un robot Fanuc M-2000iA / 1200. Questo non solo gestisce un carico al polso maggiore, ma con il peso proprio di 8,6 t risulta significativamente più pesante rispetto all’altro robot già installato.
Non era quindi possibile aggiungere una seconda slitta all’asse lineare per robot già presente nella linea di produzione, occorreva, quindi, progettare e realizzare un nuovo asse. E per rendere il compito ancora più complicato, oltre al peso elevato e al ridotto spazio di installazione l’ambiente di lavoro risultava particolarmente gravoso. In breve, era necessaria una conoscenza specialistica del prodotto asse per robot.

Il know-how adeguato per questa applicazione
“A causa delle esigenze e dello spazio limitato, era importante avere un partner che fosse uno specialista nella progettazione di tali assi” afferma l’ingegner Giorgio Paganelli Azza, Direttore Generale di Winkel S.R.L.
PMR conosceva ed utilizza le soluzioni Winkel su alcuni dei suoi robot dal 2011 e ha avuto un’ottima esperienza del prodotto per via del robusto design e l’elevata precisione di ripetibilità dell’asse lineare; anche il buon nome di Winkel sul mercato aveva la sua importanza.
In base all’analisi dei dati tecnici ricevuti per questa applicazione Winkel ha proposto una soluzione su misura che consente la produzione su tre turni; l’asse lineare RLE 10.000, rispettando le esigenze di ridotto ingombro, assicura ottima precisione e struttura rigida alla torsione. La precisione di ripetibilità è pari a ±0,2 mm e un carico utile massimo di 10 ton necessario per trasportare il robot e spostare le pale delle turbine.

Una soluzione ottimale in sole 24 settimane
“Lo spazio esistente era stretto per un asse standard di questa classe di portata. Qui abbiamo tratto vantaggio dalla nostra pluriennale esperienza nella costruzione di macchine speciali”, afferma nuovamente l’ingegner Paganelli Azza. Da un lato, un asse lineare già installato limitava lo spazio disponibile, dall’altro una conduttura per cavi, doveva rimanere accessibile.
Per far fronte alle esigenze del cliente, Winkel ha progettato l’asse del robot più stretto di 480 mm rispetto allo standard e ha posizionato la catena porta cavi originariamente installata a pavimento a una quota di circa 720 mm. Per via della soluzione più stretta e del carico elevato, Winkel ha dovuto utilizzare guide a ricircolo di rulli invece di quelle a sfera per poter garantire il funzionamento dell’asse. “La precisione delle lavorazioni e l’accuratezza del montaggio era estremamente elevato in termini di parallelismo e scorrevolezza del carrello paragonabili alla realizzazione di un asse di lavoro di una macchina utensile”, spiega ancora l’ingegner Paganelli Azza. Altro elemento fondamentale la rapidità di reazione da parte di Winkel: sono state concesse solo 24 settimane di durata del progetto, dalla pianificazione alla messa in servizio. Anche per questa ragione il cliente è molto contento della collaborazione con Winkel. “L’intero progetto è andato molto bene”, afferma soddisfatto l’ingegner Paganelli Azza che prosegue: “Tutte le aspettative sono state pienamente soddisfatte; il cliente è soddisfatto anche del suo asse per robot. Finora, un anno dopo il completamento del lavoro, c’è solo un feedback positivo. Il robot funziona in modo impeccabile e la produzione funziona come pianificato”. Altri progetti per applicazioni altrettanto gravose presso Winkel sono “già in lavorazione”, rivela il Direttore Generale di Winkel S.R.L.

Un’ampia gamma di assi per tutti i tipi di robot
Gli assi lineari sono necessari quando il robot deve compiere una traslazione per poter svolgere il suo compito, per esempio in una linea di produzione. In combinazione con uno o più assi lineari, l’area di lavoro dei 6 assi del robot può essere ampliata in modo semplice ed efficiente. Winkel offre un’ampia gamma di assi per tutti i tipi di robot dei diversi produttori. Il robot può essere montato in differenti posizioni, in piedi, laterale o appeso così come direttamente sulla slitta oppure su un supporto. A seconda del tipo di asse, il peso del robot applicato è compreso tra 300 e 10.000 kg. Se la corsa lo permette, è anche possibile montare sullo stesso asse più robot indipendenti ciascuno sulla propria slitta.
Gli assi lineari sono equipaggiati con cremagliera e pignone temprati a induzione. Guide a ricircolo di rulli o guide piane possono essere impiegate come elementi di guida. Per questi motivi l’asse è particolarmente preciso: la ripetibilità per tutti gli assi lineari Winkel è inferiore a ± 0,1 mm. Con una velocità superiore a 2 m/sec, l’asse lineare per robot è pertanto a elevata dinamica. La struttura in acciaio lo rende particolarmente rigido e robusto. La lubrificazione centralizzata consente una ridotta manutenzione con conseguente risparmio dei costi.
Per garantire una migliore protezione dell’asse lineare per robot, questo è anche disponibile completo di protezione superiore, per esempio per impieghi in ambienti polverosi o con presenza di sporcizia. Winkel offre anche assi speciali per isole di saldatura o incollatura.
Con gli assi per robot, il cliente ottiene una gestione dei componenti molto più flessibile e quindi rendere i processi di produzione e logistica più veloci e più efficienti. L’eccellente rapporto qualità-prezzo delle soluzioni Winkel è anche sinonimo di investimento sicuro: la maggiore produttività spesso paga l’investimento in tempi molto brevi.