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Saturday, 16 Dicembre 2017
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Quattro isole robotizzate compatte per saldare a punti componenti auto

Un robot di saldatura a punti Yaskawa. Un robot di saldatura a punti Yaskawa.

Presso Proma Group è installato un innovativo impianto di saldatura a punti targato Yaskawa integrante quattro differenti celle robotizzate in soli 300 m2.


di Fabrizio Garnero

Maggio 2017

Proma Group è una multinazionale che opera nel campo dell’industria automobilistica dal 1980. È della metà degli anni ‘80 la prima linea di prodotto automotive interamente sviluppata e commercializzata. Questo comporta una crescita dell’azienda, che si traduce nell’apertura di importanti nuovi sedi nel territorio nazionale. Ma è negli anni ‘90 che l’azienda conosce la sua consacrazione internazionale; incrementa il suo parco clienti automotive e di conseguenza le sue capacità produttive. È in questi anni che introduce nei processi le tecnologie più aggiornate e innovative per la produzione e il controllo dei propri manufatti a garanzia di una migliore qualità assoluta per i clienti.

Quali sono state le richieste del cliente?
Per Yaskawa è sempre stato un obiettivo ambizioso proporre a Proma Group le proprie soluzioni tecnologiche che una volta sottoposte alla loro attenzione hanno aperto la strada a una fornitura piuttosto importante. Parliamo di circa 50 robot completi di allestimento, cassetto di saldatura, ravviva elettrodi, pannello fluidico e pinza di saldatura a punti Yaskawa da consegnare ai suoi diretti integratori in soluzioni complete per la saldatura a punti dei componenti sotto forma di isole robotizzate dalle dimensioni compatte e dall’elevata efficienza, tale da massimizzare la produzione oraria degli componenti finiti. “L’ufficio tecnico, durante l’attività di avamprogetto, si è focalizzato dunque sull’analisi e sulla quotazione sia delle singole unità robotizzate allestite che sulla realizzazione di celle e impianti in grado di saldare il loro specifico elemento in un dato tempo ciclo” racconta Luca Massaro, Managing Director presso Yaskawa Italia. “La soluzione studiata dai nostri tecnici e proposta al cliente, per quanto riguarda le celle, è stata così presentata mediante layout e ciclogramma ed eventuali simulazioni con prove di raggiungibilità. La realizzazione delle isole robotizzate doveva anche rispettare ulteriori vincoli quali il layout dello stabilimento da un lato, ragion per cui le dimensioni devono esser il più possibile ridotte, e dall’altro il metodo, con il quale è necessario progettare le attrezzature che alloggiano l’elemento. In questa fase, il cliente ha inoltre trasmesso anche la sua Vendor List, ovvero il listino con elencati i fornitori raccomandati e richiesti per ciascun componente che verrà installato, e il Capitolato di fornitura, che codifica e stabilisce una serie,  di regole tecniche e commerciali da rispettare, al fine di incrementare lo sviluppo della qualità totale e della lean production”. Le regole da rispettare per proporre la soluzione vincente erano dunque sfidanti e complesse, riassumendo: soluzione compatta; elevata efficienza; elevata qualità; totale conformità alla Vendor List; totale conformità al Capitolato di Fornitura.

Quattro  celle di saldatura in sequenza
“Da un paio di anni siamo diventati fornitori sia di  celle di saldatura spot che di robot completamente allestiti per questa applicazione. Questi ultimi vengono consegnati agli integratori del nostro cliente” spiega ancora Luca Massaro. “In questi anni è stata, infatti, responsabilità di Yaskawa quella di studiare e realizzare delle isole robotizzate. L’esempio più rilevante può esser rappresentato dalla linea di saldatura realizzata nel 2015. La peculiarità di questo impianto sono le quattro celle robotizzate che, collegate tra loro mediante nastri trasportatori, realizzano il prodotto finito seguendo un unico flusso di lavoro”. Essenzialmente ciascuna cella è finalizzata a completare delle operazioni. Guardiamo quindi più nel dettaglio: la prima cella mira a realizzare l’operazione OP10. In questa fase è previsto il carico manuale, da parte di un operatore, in sequenza, dei particolari da lavorare sull’attrezzatura. Una volta che il ciclo di lavoro viene avviato, si dà inizio alla saldatura robotizzata degli elementi e al loro scarico robotizzato su nastro trasportatore. In questo modo il particolare viene trasferito dalla Cella 1 OP10 alla Cella 2 OP20-25. La seconda cella, in seguito al carico manuale del componente da lavorare sull’attrezzatura, salda mediante robot e scarica automaticamente su nastro trasportatore l’elemento completo. Anche questo particolare viene trasferito dalla Cella 2 OP20-25 alla Cella 3 OP28-30-40 che è struttura come la precedente: l’operatore carica infatti sull’attrezzatura i componenti aggiuntivi che i robot salderanno sul primo particolare e scaricheranno su un nastro trasportatore. Il particolare viene quindi trasferito dalla Cella 3 OP28-30-40 alla Cella 4 OP50. L’ultima cella esegue l’OP50. In quest’isola anche il carico del particolare da lavorare sull’attrezzatura avviene automaticamente. Terminata la saldatura robotizzata dei particolari, fino al completamento del ciclo di lavoro, i robot scaricano automaticamente i particolari finiti completi delle saldature richieste su nastro trasportatore (scarto) o direttamente su cassone (posto su tavola girevole).

In soli 300 m2 una soluzione per saldare a punti efficace e innovativa
La chiave di lettura di questo progetto è che in soli 300 m2 (approssimativi) sono state concatenate tra loro quattro celle complete, con il minor numero di robot possibili per consentire snellezza e riduzione degli spazi, pur garantendo efficienza e qualità, riuscendo a rispettare il tempo ciclo, ovvero esaltando la capacità del processo. L’impianto realizzato soddisfa le aspettative del cliente. Si fonda, infatti, sui requisiti e gli obiettivi della lean manufacturing. Questo processo di miglioramento continuo, perseguito oggigiorno sempre più dalle aziende, trova ampio spazio nella fornitura Yaskawa, che punta a garantire:
ZERO DIFETTI: la saldatura robotizzata risponde all’esigenza di realizzare un prodotto generando il minor numero possibile di scarti durante il processo di lavorazione. Tale qualità è verificabile in tempo reale mediante un cassetto di estrazione (Cella 1), N.1 Stazione di controllo presenza dadi e viti Yaskawa (Cella 2), N.1 Nastro Trasportatore a tappeto per lo scarto e N.1 Sistema di Controllo presenza dadi, viti e boccole (Cella 4).
ZERO SCORTE: la capacità produttiva dell’impianto è di 35 pezzi/h. Una volta determinata la quantità giornaliera di prodotti da realizzare, organizzare il processo produttivo evitando di generare stock diventa più gestibile.
ZERO SET-UP: i tempi di preparazione della macchina sono ridotti al minimo. I robot vengono programmati in fase di installazione dell’impianto, e tale programmazione non viene più cambiata (se non per espresse necessità del cliente), poiché l’intero sistema è studiato per produrre un preciso elemento.
ZERO FERMATE: il processo produttivo agisce preventivamente sulle possibili cause di fermo macchina, questo grazie ad un sistema puntuale di diagnosi eseguito dal PLC che comunica con i componenti presenti all’interno di ciascuna isola
“La soluzione venduta è quindi prima di tutto efficace e all’avanguardia”.


CELLA 1 ~54 m2
N.1 Robot YASKAWA modello MS80WII applicazione SPOT WELDING su Posizionatore YASKAWA modello RWV2-M1R a due postazioni, ciascuna delle quali munita di asse rotatorio orizzontale e di attrezzature YASKAWA pneumatiche complete di chiusure (Payload: 500kg; Distanza flange: 2000mm; Rotabile: 1200mm). Il robot è completo di:
Pinza YASKAWA di saldatura a punti
Ravvivatore
Sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con cassetto di saldatura con inverter MF
N.1 Robot YASKAWA modello MS165 che gestisce la Nut Welding Machine, completo di Gripper YASKAWA di presa per la manipolazione del particolare con sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con cassetto di saldatura con inverter MF
N.1 Saldatrice a proiezione Nut Welding Machine composta da:
Robot YASKAWA modello MH5F
Sistema di controllo YASKAWA FS100
Vibratore
N.1 Nastro trasportatore a ricircolo di pallet standard 5000x800 con carico e scarico automatico
N.1 Cassetto di estrazione YASKAWA costituito da una struttura elettrosaldata con otturatore meccanico di sicurezza e sensori.
Il cassetto ha una triplice funzione:
Deposito elementi scartati;
Reinserimento elementi non completi da terminare;
Controllo della corretta saldatura punti.
N.1 Porta avvolgibile automatica (lato carico)
N.1 Porta accesso operatore con elettro-serratura
N.1 Stazione di spalmatura

CELLA 2 ~62 m2
N.2 Robot YASKAWA modello MS80WII applicazione SPOT WELDING su Posizionatore YASKAWA modello RWV2-M2-1000-2000-1200 a due postazioni, ciascuna delle quali munita di asse rotatorio orizzontale e di attrezzature YASKAWA pneumatiche complete di chiusure (Payload: 1000kg; Distanza flange: 2000mm; Rotabile: 1200mm). Ciascun robot è completo di:
Pinza YASKAWA di saldatura a punti
Ravvivatore
Sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con cassetto di saldatura con inverter MF
N.2 Robot YASKAWA modello MS165, ogni robot gestisce una/due Nut Welding Machine, ciascuno completo di Gripper YASKAWA di presa per la manipolazione del particolare e Sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con armadio di saldatura con inverter MF.
N.3 Saldatrici a proiezione Nut Welding Machine composta da:
Robot YASKAWA modello MH5F
Sistema di controllo YASKAWA FS100
Vibratore
N.2 Nastri Trasportatori PASSO-PASSO
N.1 Porta avvolgibile automatica (lato carico)
N.1 Stazione di controllo presenza dadi e viti YASKAWA
N.1 Porta accesso operatore con elettro-serratura
N.2 Banchi di deposito completo di sensore presenza elemento

CELLA 3 ~99 m2
N.2 Robot YASKAWA modello MS80WII applicazione SPOT WELDING che saldano su tornio WD-750-850 con contropunta G-1000-850. Ciascun robot è completo di:
Pinza YASKAWA di saldatura a punti
Ravvivatore
Sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con cassetto di saldatura con inverter MF
N.1 Robot YASKAWA modello MS80WII applicazione SPOT WELDING che salda su tornio WD-750-850 con contropunta G-1000-850. Il robot è completo di:
Pinza YASKAWA di saldatura a punti
Ravvivatore
Sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con cassetto di saldatura con inverter MF
N.1 Robot YASKAWA modello MS210 applicazione SPOT+HANDLING; completo di:
Gripper YASKAWA di presa per la manipolazione del particolare
Pinza YASKAWA a bordo
Ravvivatore
Sistema di controllo YASKAWA modello DX200 con armadio di saldatura con inverter MF
N.1 Robot YASKAWA modello MS210 applicazione HANDLING; completo di Gripper YASKAWA di presa per la manipolazione del particolare
N.1 Nastro Trasportatore a ricircolo di pallet standard carico e scarico automatico
N.1 Posizionatore YASAWA modello RWV2-1000-2000-1200
N.1 Porta accesso operatore con elettro-serratura

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