Processi smart in fresatura

Dotato del sistema di handling HS Flex e corredato dal nuovo modulo digitale (l’interfaccia Navigator), che va ad aggiungersi ai moduli Digital Production, Digital Operation e Digital Service già presenti sul mercato, il centro di lavoro C400 rappresenta per Hermle un esempio concreto di Industry 4.0.

di Sara Rota

Per garantire elevata precisione e qualità – come quella richiesta in comparti come la meccanica generale, la costruzione stampi, il motorsport, il medicale, l’oleodinamica e l’ottica – Hermle propone il centro di lavoro C400, uno dei modelli di punta della serie Perfomance Line. Indicato per numerose applicazioni nelle lavorazioni a tre e a cinque assi, il modello C400 si basa sul consolidato concetto costruttivo Hermle che prevede un basamento con struttura monoblocco in granito composito. Si tratta di un materiale termostabile con un’elevata capacità di smorzamento delle vibrazioni, che si traduce in un’alta finitura superficiale e in una minore usura dell’utensile. La macchina è anche dotata di un supporto della traversa su tre guide, due sulle spalle del gantry e una centrale sfalsata verso la zona posteriore. La traversa forma a tutti gli effetti un triangolo rigido che va ad ovviare al tipico “effetto cassetto” nelle lavorazioni fuori dal centro tavola in cui le reazioni ai vincoli (i pattini sulle rispettive guide) sono sfavorevoli in quanto non simmetriche. Il triangolo rigido ridistribuisce infatti gli sforzi guidando perfettamente la traversa Y e permettendo quindi al mandrino di lavorare nelle medesime condizioni di sforzo ai vincoli in qualsiasi punto del campo di lavoro. La C400 ha corse di lavoro pari a X 850 mm, Y 700 mm e Z 500 mm e raggiunge i 35 m/min di rapido e i 35.000 mm/min di avanzamento lavoro e i 6 m/s² di accelerazione.
La versione a 5 assi è equipaggiata con una tavola roto-basculante con diametro 650 mm con portata 600 kg supportata su due lati direttamente nelle pareti del basamento in monoblocco di granito composito con un campo di basculamento di +91/-139°. È disponibile anche una tavola con diametro 440 mm e portata 400 kg, adatta a ospitare particolari che richiedono un’elevata accessibilità per il mandrino in condizioni di lavorazione con bascula orientata.

La testa è separata dal motore in modo da evitare le collisioni
Il centro di lavoro C400 di Hermle dispone di un moto-mandrino con un regime di rotazione pari a 15.000 giri/min (cono SK40) e 18.000 giri/min (cono HSK A63) con una coppia massima di 180 Nm e potenza massima pari a 20 kW. I moto-mandrini in dotazione su questa macchina, come del resto quelli installati sugli altri centri Hermle, sono inoltre dotati di un dispositivo brevettato con sei bussole di compressione che assorbono l’energia in caso di collisione, andando a salvaguardare i cuscinetti a sfera ceramici. Poiché la testa mandrino è separata dal motore, quest’ultimo non viene coinvolto nelle collisioni, sinonimo di una significativa riduzione dei costi e dei tempi di riparazione.
Il magazzino utensili di tipo pick-up è un anello integrato a bordo macchina. Sono previsti trentotto posti con un’accessibilità ottimale alla stazione di caricamento utensili. Sono inoltre disponibili un modulo di espansione che permette di ampliare il magazzino di ulteriori cinquanta od ottantotto posti raggiungendo così, rispettivamente, un totale di ottantotto o centoventisei posti utensile.
Per quanto riguarda il controllo numerico, il centro di lavoro Hermle C400 è governato dal nuovo TNC640 di Heidenhain dotato di schermo tattile di serie e di una gamma opzioni completa di moduli digitali Hermle in un’ottica Industria 4.0.

Un facile accesso di tipo ergonomico
Un’azienda in linea con i principi di Industry 4.0 deve necessariamente adottare sistemi di automazione in grado di velocizzare e ottimizzare i processi produttivi. Da quasi vent’anni, Hermle è in prima linea nel processo di automatizzazione dei propri centri di lavoro. In quest’ottica, i centri della serie
Performance Line (nello specifico i modelli C250 e C400) possono essere allestiti con il sistema di handling HS Flex.
Fornito e installato come unità completa (solo i moduli dei magazzini pallet vengono assemblati e regolati in loco), il sistema HS Flex si compone di diversi componenti. Poiché tutti i centri di lavorazione Hermle vengono forniti pre-assemblati, il completamento dell’installazione può avvenire in un tempo molto breve e l’utente è in grado di avviare rapidamente la produzione.
La piattaforma in granito composito sul quale si trovano i tre assi dell’unità handling offre all’operatore un facile accesso di tipo ergonomico. Le porte a due ante, che hanno dimostrato la loro utilità nei sistemi robotizzati Hermle, rivestono una doppia funzione. Durante un cambio pallet, hanno la funzione di bloccare l’accesso all’operatore; durante la lavorazione del pezzo, le porte a due ante danno libero accesso al campo visivo e alla zona di lavoro, bloccando contemporaneamente l’accesso all’unità handling.
Gli assi di rotazione, gli assi di sollevamento e gli assi di traslazione lineare dell’unità handling consentono un movimento preciso dei pezzi fino a 450 kg, pallet incluso, tra la baia di carico-scarico, i moduli del magazzino e la zona di lavoro della macchina. È possibile gestire pallet fino a 500×400 mm. Per ridurre possibili errori dell’operatore, l’altezza massima del pezzo viene richiesta già presso la baia di carico-scarico, in modo che non possano essere inseriti pezzi di dimensioni eccessive.
Una particolare attenzione è stata inoltre rivolta allo sviluppo dei moduli del magazzino. Di serie viene fornito un modulo, ma su richiesta è possibile adattarne un secondo. I moduli sono realizzati come scaffali a ripiani e offrono un’elevata personalizzazione nella disposizione dei pallet. Possono essere allestiti fino a quattro ripiani con un massimo di 20 posti pallet per ciascun modulo. In tal modo, con l’utilizzo di due moduli sono disponibili fino a quaranta posti pallet nel magazzino.
HS Flex viene controllato e gestito mediante il software HACS (Hermle Automation Control System). HACS consente una gestione intelligente degli ordini e aiuta l’operatore nei suoi compiti quotidiani in modo intuitivo con un software azionato mediante touch panel. Grazie ad una rappresentazione chiara degli ordini e delle azioni necessarie da parte dell’operatore, i tempi di inattività legati a questioni organizzative vengono ridotti e la produttività dell’impianto viene massimizzata. Insieme al software HIMS (Hermle Information Monitoring System), che mostra lo stato della macchina in tempo reale e che può essere visualizzato su qualsiasi tablet, computer fisso o smartphone, i due strumenti software costituiscono un elemento importante per un impiego dei centri di lavoro in un’ottica di Smart Factory.

Il nuovo modulo digitale aumenta efficienza, precisione e produttività
Oltre all’abbinamento con l’unità di handling HS Flex, il centro di lavoro C400 viene fornito da Hermle con l’interfaccia digitale Navigator (disponibile di serie su queste macchine così come su tutti i centri di lavoro Hermle). Navigator è solo una delle tante soluzioni software sviluppate da Hermle per garantire maggiore efficienza, precisione e produttività.
Con Digital Production, Digital Operation e Digital Service, Hermle fornisce un pacchetto comprensivo di moduli digitali che conferisce ai propri centri di lavoro solide fondamenta per il futuro: gestione ordini intelligente e processi di lavorazione trasparenti, configurazione intelligente delle macchine, produzione elettronica e cicli tecnologici dettagliati oltre che la possibilità di eseguire una manutenzione remota o preventiva.
Il nuovo sistema di comando Navigator, presentato in occasione dell’annuale open house organizzata nella sede dell’azienda a Gosheim (Germania), è l’ultimo arrivato nella famiglia dei moduli digitali. L’interfaccia Navigator è uno sviluppo proprietario a costo zero per il cliente e indipendente dall’unità di comando, utilizzabile quindi su controlli Heidenhain e Siemens. Ottimizzato per una funzionalità touch in un design orientato al futuro, Navigator offre un’interfaccia moderna e conforme ai tempi. Il comando intuitivo per mezzo di una guida a menu grafica è pensato per semplificare notevolmente il lavoro quotidiano dell’operatore sulla macchina.
I pulsanti interattivi visualizzati nel Navigator vengono utilizzati per il comando generale della macchina, ma anche tutte le più importanti dotazioni, quali ad esempio adduzione interna di lubrorefrigerante, evacuatore di trucioli, aspirazione nebbia emulsione possono essere selezionate direttamente nella raffigurazione in 3D della macchina e le loro impostazioni e funzioni definite nel menu. Allo stesso modo, anche le informazioni generali sullo stato della macchina e tutte le interrogazioni rilevanti per la manutenzione sono direttamente visualizzabili dal Navigator.
Da segnalare inoltre il passaggio diretto alle istruzioni per l’uso che garantisce un ulteriore vantaggio per l’operatore.
Con circa mille installazioni sul mercato, il software HIMS (Hermle Information and Monitoring Software) è il modulo digitale che sta riscuotendo maggiore successo tra quelli proposti da Hermle. In futuro, il software sarà disponibile di serie con un’interfaccia Web di facile programmazione basata su un protocollo http ed un’interfaccia OPC / UA. La misurazione di energia e potenza opzionale completa la gamma di servizi e crea la necessaria trasparenza nella produzione.