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Presse

Stampaggio e produttività

Data 05/09/2017

In un articolo commissionato per la rivista specializzata americana Stamping Journal, Mike Brotz, Automation Division Manager per Piab in Nordamerica, sottolinea come le ultime tecnologie di automazione basate sul vuoto possono aumentare la produttività di ogni stabilimento. “Ogni SPM conta!”, afferma.

Naturalmente, SPM è l'acronimo di Strokes Per Minute o "colpi/prese al minuto" ed è il singolo fattore più importante per la produttività. Infatti, lo stampaggio è alla base del processo di produzione di numerosi differenti prodotti, di cui le automobili sono l'esempio più evidente, e prevede il taglio e la piegatura delle lamiere metalliche per mezzo di una serie di presse. La produttività del reparto di stampaggio determina quindi il ritmo di tutto il resto della produzione.

“Aumentando la produttività di stampaggio di un solo SPM, uno stabilimento in funzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, potrà produrre 1.440 particolari in più al giorno. Moltiplicandoli per 364 giorni all'anno, si otterranno 524.160 particolari in più all'anno”, spiega Brotz.

Il ruolo determinante delle ventose ad elevato attrito

Il cuore di ogni sistema di vuoto, e anche dell'articolo di Brotz, è rappresentato dalle ventose ad elevato attrito, che per un reparto di stampaggio rivestono un ruolo determinante e paragonabile a quello dei pneumatici per le automobili.

Partendo dalle lamiere metalliche grezze, Brotz spiega come la nuova tecnologia viene impiegata per prelevarle singolarmente all'interno di un processo automatizzato. L'utilizzo di lame d'aria create dal soffiaggio di grandi quantità di aria compressa tra le lamiere, è sempre più diffuso. Tuttavia, le lamiere devono ancora essere separate ed è qui che entra in gioco la nuova serie di ventose ad attrito elevato multisoffietto BXF di Piab.

Le ventose ad attrito elevato Piab assicurano una solida presa di tutte le lamiere, a prescindere dal fatto che siano oleose, bagnate o completamente asciutte, e sono in grado di gestire una grande varietà di condizioni differenti all'interno dello stesso lotto di produzione. Inoltre, provvedono a piegare leggermente i bordi esterni delle singole lamiere in modo che sia necessaria una minima quantità d'aria per sollevarle, riducendo sostanzialmente il consumo sia d'aria che di elettricità. In una soluzione combinata di Piab, sono le ventose ad attrito elevato a svolgere la maggior parte del lavoro, supportate da lame d'aria più efficienti. Questo approccio contribuisce anche a ridurre al minimo i fermi macchina e ad aumentare il numero di SPM dello stabilimento.

Brotz fornisce anche alcuni suggerimenti per scegliere le ventose ad attrito elevato ideali, cioè nel materiale e con il design giusti per ottenere le massime prestazioni. In questo caso, il materiale riveste un ruolo importante. L'obiettivo è ottenere la massima durata possibile delle ventose selezionate per una determinata applicazione e limitare i fermi macchina. Ecco i suggerimenti di Brotz:

  1. Valutate come reagirà la ventosa in caso di contatto con l'olio. La gomma nitrilica (NBR) e altri materiali tendono ad assorbire l'olio, diventando spugnosi e perdendo quindi la propria memoria elastica. Inoltre, sono maggiormente soggetti alla formazione di crepe a secco e alla conseguente usura prematura delle ventose. Le ventose in poliuretano sono più resistenti alla penetrazione da parte dell'olio e di conseguenza assicurano una maggiore durata e minori fermi macchina.
  2. Verificate come viene conservato il tool di presa quando non viene utilizzato. Molti materiali come ad esempio il TPE (elastomero termoplastico) possono cambiare forma se vengono appoggiati in modo incauto contro altre superfici. Questo può comportare problemi di memoria elastica, cioè le ventose non riassumono la loro forma originale e di conseguenza devono essere sostituite più frequentemente. Al contrario, le ventose ad attrito elevato in poliuretano presentano una memoria elastica eccellente.
  3. Scegliete una trama di attrito in grado di movimentare superfici oleose ad alta velocità. Le trame di attrito possono variare in misura considerevole. Molti fornitori si limitano semplicemente ad applicare un trattamento superficiale sulle trame, ma con il passare del tempo questo trattamento tende ad usurarsi lasciando una superficie lucida sulle ventose, che devono essere sostituite frequentemente. Le trame sulle ventose ad attrito elevato Piab possono essere paragonate ai battistrada dei pneumatici. Infatti, le scanalature lavorate in profondità dissipano l'olio assicurando un bordo più netto e di conseguenza un maggiore attrito per evitare il rischio di scivolamento dei particolari.

Un sistema di vuoto versatile è anche più produttivo

Nel proprio articolo, Brotz pone l'accento anche sulla versatilità. Infatti, i sistemi più versatili sono anche quelli più produttivi. Sebbene i sistemi di vuoto decentralizzati con una ventosa per generatore di vuoto siano generalmente più versatili rispetto a quelli centralizzati in cui ogni generatore di vuoto serve più ventose, entrambe le soluzioni presentano sia vantaggi che svantaggi.

Il vantaggio principale della decentralizzazione è rappresentato dai tempi di risposta e rilascio più rapidi. Inoltre, grazie al fatto che ogni ventosa è indipendente, il mancato contatto con l'oggetto non interessa le altre ventose. Questo approccio consente anche di utilizzare tubi più piccoli e di conseguenza più versatili.

Lo svantaggio principale è costituito dal peso, in quanto ogni braccio pinza deve essere equipaggiato con diversi eiettori. Tuttavia, gli eiettori leggeri Piab risolvono anche questo problema. Ad esempio, la serie piINLINE® dell'azienda consente l'uso di utensili di presa più leggeri e semplifica la sostituzione degli eiettori, evitando i fermi macchina generalmente associati al ripristino di posizione delle ventose.

Un approccio più centralizzato è rappresentato dagli eiettori compatti. Poiché generalmente sono posizionati a monte dell'utensile di presa robotizzato, il peso non rappresenta un problema per questo tipo di sistema. Come sistemi centralizzati, sono dotati di valvole di comando e vacuostati per la comunicazione con il robot. Inoltre, in determinate configurazioni, possono rappresentare un'alternativa più economica.

Tuttavia, la distanza dalla fonte del vuoto può rappresentare un problema. Infatti, i tubi più lunghi sono maggiormente sensibili a perdite e conseguenti ritardi sia di applicazione del vuoto che di controsoffio. Anche l'individuazione di eventuali guasti può risultare più complessa.

Il nuovo eiettore IO Link piCOMPACT® di Piab contribuisce a prevenire questi problemi offrendo diversi vantaggi. Funziona con qualsiasi sistema bus ed è insensibile ad eventuali interferenze elettroniche. Inoltre, utilizza normali cavi a 3 fili e il manifold del vuoto è incorporato nell'alloggiamento, consentendo quindi di utilizzare tubi di diametro inferiore. La funzionalità di controsoffio amplificato assicura un rilascio più veloce e il segnale di conferma del controsoffio completa una serie di caratteristiche volte a semplificare la configurazione, massimizzare l'efficienza delle presse ed aumentare la produttività in generale.

Link all'articolo su Stamping Journal

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