Handling di precisione sull’asse longitudinale

Ready-to-install handling system for electrical metal processing
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Luglio 2017

 

EMAG ha sviluppato un nuovo tipo di macchina per la lavorazione elettrochimica del metallo. Il cuore degli impianti è un sistema di handling Rexroth a 6 assi pronto per il montaggio, dai tempi di ciclo brevi, preciso sui lunghi percorsi di traslazione ed esente da corrosione in ambienti con presenza di nebbia salina.

Il Gruppo EMAG, realtà tedesca di medie dimensioni con sede a Salach, nel Württemberg, è specialista in macchine e sistemi di produzione verticali. Una specialità dell’azienda è la lavorazione elettrochimica del metallo (ECM): una tecnologia di precisione, vantaggiosa soprattutto per la produzione di componenti complessi in materiali impegnativi.

Nell’industria automotive, nel settore medicale ed in quello aerospaziale, la tecnologia ECM sta man mano soppiantando le tecniche ad asportazione di truciolo. In proporzione, crescono anche i requisiti di flessibilità ed automazione degli impianti. EMAG ha saputo reagire a questo trend: con una nuova concezione di macchina, improntata alla modularità, che assomma al proprio interno l’intera catena di processo: pulitura preliminare, lavorazione elettrochimica, pulitura successiva e verifica. Gli impianti possono eseguire i processi ECM in parallelo, riducendo i tempi di ciclo.

Minore spazio e minore corsa di traslazione

I nuovi impianti ECM sono basati sul sistema di handling Rexroth a 6 assi, composto da moduli standard, opportunamente adattati, del sistema modulare per tecnica lineare del Gruppo. La struttura base è costituita da due sistemi a 3 assi, montati “schiena contro schiena”; sull’asse longitudinale operano linearmoduli del tipo MKR-145 con azionamento a cinghia dentata. “Abbiamo puntato alle massime corse di traslazione nei minimi spazi”, ci dice Alexander Noller, Responsabile Progettazione Tecnica delle macchine ECM di EMAG. Un altro requisito era la resistenza alla corrosione dei componenti, data la loro esposizione a nebbie saline nella camera di processo. Per i corpi profilati dei linearmoduli, Bosch Rexroth punta sull’alluminio anodizzato e su unità viti a sfere cromate; anche rotaie profilate e pattini di guida sono in materiale resistente alla corrosione.

Montaggio agevole e doppia durata

Per semplificare il montaggio ad EMAG, i sistemi di handling sono premontati, come anche le catene portacavi, le relative canaline e i motori. A ciò si aggiunge la tecnica di collegamento ad accoppiamento geometrico, che agevola non soltanto il montaggio iniziale, ma anche nuovi montaggi successivi. Le guide a sfere su rotaia, realizzate con tecnologia High-Precision brevettata, raddoppiano la durata del sistema.

Una precisione superiore a ± 0,25 micron

“Per ottenere brevi tempi di ciclo, ci occorrono un’elevata dinamica e massima precisione, anche sul lungo percorso di traslazione dell’asse longitudinale”: così Noller espone uno dei principali requisiti. Bosch Rexroth risponde a tale esigenza con l’azionamento a cinghia dentata nel linearmodulo MKR che, sui lunghi percorsi, può raggiungere i cinque metri al secondo. Per mantenere la precisione degli assi anche in caso di allungamento o contrazione della cinghia dentata, viene utilizzato il sistema di misura integrato IMS, che opera con una precisione di ripetibilità superiore a ± 0,25 micron. Una precisione che neppure contaminazioni o nebbia salina riescono a compromettere. Il sistema IMS offre anche un altro vantaggio: quello di rendere superflui i sistemi di misura esterni, semplificando così il montaggio e la messa in servizio. Oltre alla versione incrementale IMS-I, Bosch Rexroth offre la variante assoluta IMS-A, che, fin dall’accensione dell’impianto, rileva con esattezza la posizione assoluta dell’asse, retrosegnalandola all’unità di controllo senza corsa di riferimento. Il sistema non necessita inoltre di batterie tampone, che andrebbero sostituite ad intervalli regolari.

Una configurazione rapida

La prima macchina della nuova serie è già entrata in fase produttiva: i pezzi in lavorazione vengono introdotti in minuscoli aghi e condotti attraverso varie fasi di lavorazione ECM. Ma i piani di EMAG non si fermano qui: “Stiamo già realizzando la prossima macchina, che offrirà maggiore lunghezza nel vano di lavoro”, ci spiega Noller. Ed anche in questo caso, il Responsabile può apprezzare la filosofia scalabile del sistema di handling, che non richiede alcun intervento costruttivo per questa fase di sviluppo: verrà modificata soltanto la configurazione. Questo il bilancio finale di Noller: “Bosch Rexroth ha centrato tutti gli obiettivi definiti ad inizio progetto, in termini di compattezza, costi e flessibilità. Abbiamo così potuto concentrarci appieno sul nostro compito: creare una nuova serie davvero all’avanguardia”.