La pneumatica nella produzione robotizzata di pinze per stampaggio lamiere

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Le linee di stampaggio a freddo delle lamiere rappresentano una fase fondamentale nella produzione dell’auto. La necessità di diversificare i modelli e di ridurre i lotti dei pezzi realizzati richiede una grande flessibilità nelle linee di produzione, con conseguente ampia variazione delle attrezzature. Il problema della fabbricazione di pinze per linee di stampaggio lamiere, anche in lotti molto ridotti, può essere affrontato con un’innovativa isola robotizzata, in cui la pneumatica contribuisce con efficacia alla realizzazione di un sistema completamente automatizzato.

L’auto resta un settore estremamente importante nello sviluppo dell’economia italiana e rappresenta un’industria trainante su tutto il comparto industriale. Questo tipo di produzione coinvolge non solo le case direttamente impegnate nella realizzazione dei veicoli, ma anche tutta quella miriade di imprese che, con i loro lavori accessori, contribuiscono alla fornitura di componenti e alla preparazione di attrezzature e di linee di produzione.

Il comparto dell’automotive è attualmente coinvolto in un significativo processo di rinnovamento, a seguito della prospettiva di sostituzione dei propulsori che utilizzano carburante fossile a favore di una motorizzazione elettrica. A ciò si aggiungono ulteriori varianti con l’uso di altre energie, quale ad esempio quella proveniente dall’idrogeno, tutte finalizzate alla riduzione delle emissioni di CO2. Peraltro, la rivoluzione dell’auto è ancora più complessa e coinvolge anche il modo stesso di utilizzazione delle autovetture. L’uso dell’auto tende a perdere di importanza come un bene di esclusivo uso personale a favore di una “mobilità condivisa”. Infatti, il settore dello sharing è in crescita, almeno nelle città più grandi, acquisisce sempre nuove quote di clienti e influirà anche sulla struttura e sulla forma delle autovetture.

L’auto del futuro ha appena cominciato a svilupparsi, verso soluzioni elettriche e anche verso un uso condiviso tra più utenti. Il suo mercato è un business colossale, se si considera che la stima del numero di autovetture nel mondo è di oltre un miliardo e cento milioni. Tutto ciò provoca una grande vivacità nel settore e, di conseguenza, nei suoi mezzi di produzione.

Nella costruzione delle autovetture una fase molto importante è quella che si riferisce alla lavorazione delle lamiere. I particolari in lamiera rappresentano un numero alto tra i componenti e, in molti casi, assolvono anche a funzioni in cui l’estetica è fondamentale. Inoltre, forme e dimensioni dei pezzi sono molto differenti e richiedono un gran numero di dispositivi di attrezzaggio per la loro lavorazione. In particolare, è importante avere pinze di presa sicure e adatte allo scopo.

Nella Figura 1 è riportato un esempio di pinza pneumatica usata per la presa di particolari in lamiera.

Nell’articolo verrà esaminato il problema della fabbricazione di pinze pneumatiche, con particolare riferimento alle dita di presa, per la movimentazione di lamiere in linee automatiche di stampaggio a freddo.

Il gran numero di prodotti diversi da realizzare e il basso numero di pezzi per lotto ha richiesto la realizzazione di un’isola robotizzata nella quale la pneumatica è presente in modo significativo.

Figura 1 – Pinza pneumatica per particolari in lamiera.

La robotica nella produzione dell’auto

La robotica, a partire dai suoi primi sviluppi, ha trovato nella produzione dell’auto importanti applicazioni industriali. Già negli anni Ottanta del secolo scorso i robot antropomorfi furono introdotti nelle linee di produzione, soprattutto per sostituire gli operatori in lavorazioni gravose, nelle quali le condizioni difficili non permettevano sempre di garantire una buona qualità del risultato. Al contrario di quanto si può pensare a un primo esame, l’introduzione della robotica avvenne in situazioni nelle quali la flessibilità dei cicli di lavoro era estremamente ridotta: si trattava pertanto di eseguire cicli anche molto complessi, ma assolutamente ripetitivi. I comparti interessati furono principalmente due: quello dell’auto e quello degli elettrodomestici.

Con gli anni sono cambiate le condizioni delle lavorazioni e alla robotica sono stati via via posti obiettivi nuovi e diversi. Dalle produzioni di grande serie (auto ed elettrodomestici), l’attenzione della robotica si è spostata sempre più verso applicazioni dedicate a produzioni più limitate, seguendo così la stessa evoluzione del mercato che tende a ridurre le produzioni e a diversificare i prodotti. Inoltre, la robotica industriale ha dimostrato in modo inequivocabile di essere in grado di svolgere compiti molto diversi tra loro, da quelli pericolosi, come avviene nella saldatura, nello stampaggio della lamiera o nel taglio di particolari, a quelli delicati, come avviene nel montaggio. Flessibilità nei cicli, adattamento facile e veloce alla variazione della produzione, passaggio dalle operazioni di base a quelle di montaggio, capacità di integrare il lavoro umano con l’automazione, sono obiettivi che man mano sono diventati importanti e che oggi sono prioritari nelle linee di produzione degli autoveicoli e nelle industrie collegate. Gli esempi possono essere numerosi, e portano verso un’automazione intelligente. In ogni caso, avere una tecnologia robotizzata implica ottenere più efficienza, aumentare la produttività e implementare spazi di lavoro relativamente ridotti in cui svolgere attività di stretta collaborazione tra le macchine automatiche e gli operatori umani. I miglioramenti offrono un grande valore aggiunto, non solo nel prodotto finale che risulta di alta qualità e più affidabile, ma anche nello sviluppo di tutte le fasi di produzione.

Un altro fattore che rivela il potenziale della robotica industriale è nella diversità dei compiti che può gestire, dalle prime fasi di lavorazione fino al monitoraggio e al controllo della qualità. In tutto questo complesso processo le tecniche a fluido svolgono tuttora un ruolo importante, contribuendo per le loro specificità, in particolare nel settore automotive, sia al miglioramento del prodotto finale, sia nello svolgimento progressivo della sua produzione.

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