La lavorazione in macchina diventa “intelligente”

A MECSPE, SCHUNK presenta il portautensili a espansione idraulica intelligente iTENDO, le morse automatiche modulari per l’asservimento robotizzato dei centri di lavoro TANDEM plus 140 e la piastra base TANDEM ABP-h plus.

di L.A.

Vibrazioni, rugosità superficiale, rottura dell’utensile sono gli incubi più ricorrenti per gli operatori macchina. Per ovviare a questo tipo di inconveniente, SCHUNK ha sviluppato il portautensile ad espansione idraulica iTENDO. Si tratta di un mandrino intelligente che monitora e comunica direttamente all’utensile il processo di lavorazione, permettendo il controllo in tempo reale dei parametri di taglio.
Studiato in collaborazione con l’Università di Vienna e TOOL IT GmbH, iTENDO integra il processo di monitoraggio proprio lì dove si genera il truciolo, secondo quella strategia che SCHUNK definisce “closest-to-the-part”, dotando cioè d’intelligenza il primo componente della macchina più vicino al pezzo. Il dispositivo intelligente viene proposto in combinazione con il portautensile ad espansione idraulica TENDO e permette l’osservazione costante della stabilità del processo, il monitoraggio non presidiato del valore limite, la segnalazione della rottura dell’utensile ed il controllo in tempo reale della velocità e dell’avanzamento.

Prestazioni invariate anche con i sensori
I portautensili intelligenti avranno la stessa geometria, lo stesso ingombro e gli stessi attacchi dei portautensili tradizionali, così come l’utilizzo del lubrorefrigerante resterà il medesimo. Dotato di sensore, batteria e unità di trasmissione, il sistema intelligente registra il processo direttamente sull’utensile, trasmette i dati in modalità wireless all’unità di controllo della macchina e da lì via cavo ad un’ulteriore unità di controllo e valutazione, dove vengono analizzati i dati. Un algoritmo determina continuamente un parametro per la stabilità dei processi. In funzione della specifica applicazione, un web service può essere utilizzato per definire sia i limiti precisi sia le reazioni corrispondenti, se superati. Tutti i dati di processo rimangono all’interno del circuito chiuso di controllo della macchina, garantendo la massima sicurezza dei dati.

Analisi costante del processo
Durante la lavorazione, il portautensile intelligente analizza costantemente il processo. Se il processo diventa instabile, esso può arrestarsi in tempo reale e senza l’intervento dell’operatore, ridursi ai parametri di base precedentemente stabiliti o adattarsi finché il parametro di taglio ritorna nel range di stabilità predefinito. Il sistema consente sia la documentazione completa e il monitoraggio dei valori limite, sia il miglioramento della qualità dell’asportazione, regolando automaticamente i parametri di taglio durante la lavorazione. Inoltre, i portautensili intelligenti rendono possibile un’analisi delle condizioni dell’utensile oltre che un aumento del volume di metallo asportato. Il retrofit del sistema è facile, non richiede modifiche o sostituzioni di componenti della macchina. Dal momento che gli algoritmi funzionano in maniera autonoma e l’operatore definisce solo il limite preciso e le regolazioni, non è necessaria alcuna valutazione da parte di esperti: il sistema gestisce il processo in maniera autonoma e in tempo reale, sulla base delle specifiche impostate.

Morse automatiche per il carico pallet robotizzato
Le morse modulari TANDEM plus 140 di SCHUNK, altro prodotto presentato in occasione di MECSPE, sono state espressamente studiate per l’asservimento robotizzato dei centri di lavoro. Esse assicurano un serraggio pezzo molto affidabile in spazi ridotti consentendo maggiore libertà per la movimentazione di pezzi pesanti. Grazie alla loro base quadrata da 140×140 mm risultano soprattutto adatte per la lavorazione su sei lati in sole due fasi su tutte le comuni macchine utensili. L’ingombro ottimizzato ed il design particolare delle griffe base e dei listelli di copertura, le tolleranze ridotte al minimo e i tappi di copertura delle viti di fissaggio proteggono in maniera ottimale la morsa dallo sporco e dall’accumulo dei trucioli. Il lubrorefrigerante viene invece convogliato in appositi fori di scarico ed, inoltre, un filtro sinterizzato evita che i trucioli penetrino nel corpo base della morsa. Il sistema di lubrificazione di ogni morsa è predisposto sia lateralmente che sul fondo. Cave di allineamento laterali fresate ai lati di ogni morsa facilitano il posizionamento sulla tavola macchina o sul pallet. Il corpo base temprato ed estremamente rigido, la trasmissione a piani inclinati e una guida delle griffe lunga e temprata consentono di ottenere forze di serraggio elevate in spazi ridotti e assicurano una precisione di ripetibilità di 0,015 mm. Le morse TANDEM plus sono quindi indicate per le operazioni di fresatura più impegnative con elevate velocità di asportazione truciolo, numeri di cicli elevati e tolleranze minime.

Azionamento pneumatico, idraulico o a molla
La nuova TANDEM plus 140 è disponibile a scelta con azionamento pneumatico, idraulico o a molla; la versione autocentrante è disponibile con corsa di 3 mm per griffa oppure con corsa lunga da 7 mm per griffa, mentre la versione a griffa fissa con corsa della griffa da 6 mm è specifica per l’asservimento automatizzato con sistema di serraggio a punto zero.
A seconda del modello, la forza di serraggio che si applica va da 15.000 a 30.000 N. La gamma TANDEM plus copre un ampio range di applicazioni. Dato che la versione con corsa lunga e la versione standard hanno le stesse dimensioni possono essere sostituite con facilità a seconda dell’operazione richiesta. TANDEM plus 140 fa parte della famiglia TANDEM di SCHUNK che comprende oltre cinquanta versioni standard e comprende dimensioni da 64 a 250 mm.
Tutti i moduli sono adatti per ganasce riportate con incastro a croce o con dentatura fine. Un’ampia gamma di ganasce di supporto, riportate e non lavorate per applicazioni specifiche rendono le morse facilmente e velocemente adattabili a nuove operazioni di serraggio.

Posizionamento della morsa sui punti zero
L’offerta SCHUNK comprende anche le morse pneumatiche TANDEM KSP plus, indicate per la movimentazione robotizzata in quanto possono essere direttamente posizionate sul sistema a punto zero VERO-S di SCHUNK grazie all’impiego di pallet standard TANDEM ABP-h plus. Queste piastre base, ad attuazione manuale, possono essere alimentate con aria compressa sia lateralmente che sul fondo. Una valvola di mantenimento pressione integrata assicura il bloccaggio anche in caso di interruzione della pressione pneumatica, rendendole particolarmente idonee per lavorazioni in centri di lavoro a tre, quattro o cinque assi. La pressione attuale viene visualizzata mediante un manometro integrato nella piastra stessa. Le piastre base TANDEM ABP-h plus sono disponibili in due taglie: una per morse TANDEM KSP plus 100 e 160 e un’altra per TANDEM KSP plus 250, con predisposizione per una, due o tre morse di piccola taglia. La morsa può essere ruotata di 90° a seconda dell’applicazione, mentre il centraggio avviene mediante le viti calibrate della morsa.