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Saturday, 18 Novembre 2017

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Quattro mandrini con portali di asservimento: il connubio è vincente!

La FL 600 3D di TTM LASER installata dalla Laserjet di Cagnano di Poiana Maggiore in provincia di Vicenza ha la particolarità di avere i portali di carico e scarico dei tubi. Si tratta di un’innovazione che il signor Lino Fraron, titolare dell’azienda, ha scelto preferendola alla più tradizionale automazione con manipolatori e catene.

di Mario Lepo

Aprile-Maggio 2014

“Nessuno ha mai pensato di proporre questo tipo di soluzione” afferma Fiorenzo Castellini, Presidente di TTM LASER. “Rimarrà sempre l’opzione della FL 600 con carico e scarico eseguito mediante manipolatori e catene ma nel caso di Laserjet il cliente ha scelto questa configurazione che rispondeva al meglio al suo bisogno di essere flessibile pur lavorando tubi piuttosto importanti dal punto di vista dimensionale”.
Laserjet è la capofila dell’omonimo Laserjet Group, cui appartiene anche un’altra importante azienda, Energreen, che produce macchine taglia erba per grandi spazi impiegati per esempio per il verde pubblico o le autostrade. “In precedenza, non erano presenti nel mondo del tubo e hanno voluto entrarci dalla porta principale con l’acquisto della FL 600 3D” racconta Castellini.
“Pur essendo un centro servizi che lavora ovviamente conto terzi, parte del suo operato è dedicato a soddisfare il fabbisogno di carpenterie della Energreen. Di conseguenza, sono molto legati a una serie di settori tra cui, soprattutto, l’agricoltura dove l’esigenza di poter lavorare tubi importanti di grosso diametro è fondamentale”.
La scelta della FL 600 con sorgente laser Trumpf da 5 kW non è stata infatti casuale in quanto in ambito agricolo viene utilizzato molto tubo con diametro da 88,9 fino a 610 mm. È un bel vantaggio poter offrire ai clienti un servizio a 360° affiancando la lavorazione lamiera con il taglio laser dei tubi fino a questi diametri.
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Operare senza vincoli
Inizialmente, il signor Fraron ha visto la macchina con l’asservimento a catena ma quando TTM LASER ha proposto la soluzione con i portali, che ha il grosso vantaggio di aumentare la flessibilità della macchina, sia in fase di carico che di scarico, non ha più avuto dubbi.
“Il portale di carico consente per esempio di posizionare i tubi di qualsiasi dimensione nell’ordine che voglio, in quanto non si è più vincolati a seguire la sequenza con cui vengono disposti per lavorarli, cosa che invece avviene con il sistema a catena per la quale il posizionamento dei vari tubi è vincolante” spiega Marcello Filippini, direttore tecnico di TTM LASER. “Tutto ciò - continua - garantisce maggior flessibilità soprattutto per quelle realtà che hanno frequenti cambi di produzione come appunto un “terzista”, in cui vi sono tanti lotti ma di quantitativi tutto sommato esigui. Ed è forse questa la ragione per cui il signor Fraron ha accolto con grande favore la soluzione alternativa alla catena. Lo stesso discorso vale per la fase di scarico dei tubi dove la possibilità di gestirli e manipolarli agevolmente senza pericolo di cadute accidentali è basilare viste le dimensioni e il peso (massimo 290 kg/m) in gioco. Anche in questo caso, il tubo tagliato può essere preso e disposto come si vuole; è per esempio possibile accatastarli, o se ci sono spezzoni più piccoli con il manipolatore è possibile posizionarli in un cestone. Nell’area di scarico coperta dal portale si hanno quindi molteplici possibilità e questo aumenta a dismisura la flessibilità dell’impianto”.
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Alleggerire le problematiche legate a carico e scarico
La logica nasce da un’analisi effettuata sui tempi di una macchina laser che nel caso del taglio lamiera ha nella fase di processo la parte preponderante, per cui le fasi di carico e scarico incidono relativamente mentre invece, nel caso del taglio tubo avviene esattamente il contrario. Si hanno tempi morti lunghi dovuti alla movimentazione dei tubi, mentre le fasi di taglio sono tutto sommato brevi rispetto ai tempi di asservimento. In un lasertubo la sorgente è attiva per il 30/40% del tempo proprio perché esiste questo tipo di problematicità.
“Abbiamo ragionato molto su questi aspetti e deciso di alleggerire parecchio tutte le problematiche legate alle operazioni di carico e scarico dei tubi” afferma nuovamente Filippini. “Operazioni che, tra l’altro, avvengono in tempo mascherato grazie alla presenza dei quattro mandrini di gestione del tubo che assicurano massima funzionalità e affidabilità di processo. L’effetto congiunto di avere i quattro mandrini con i portali rende quindi l’impianto estremamente prestante e performante”.
“Continuiamo a ricercare su queste grandi dimensioni il concetto di massima produttività minimizzando le tempistiche di svolgimento delle fasi di asservimento, che è la parte su cui si può ancora agire per rendere il sistema più performante e flessibile. Questa tipologia di macchina comporta un investimento piuttosto ingente, ragion per cui deve essere assolutamente produttiva e la strada intrapresa da TTM LASER è quella di mettere a punto soluzioni come quella installata da Laserjet e di aver pensato fin dall’inizio i propri impianti per essere modulari e personalizzabili in base alle specifiche di ogni cliente”.

La prima volta su grandi formati
Quella installata presso Laserjet non è la prima installazione con portali realizzata da TTM in quanto vantava già delle esperienze precedenti, però legate alla macchina più piccola della gamma, ovvero la FL 300 3D. In questo caso, si tratta quindi della prima volta che la soluzione a portali è stata abbinata a una macchina per tubi di taglia così importante come la FL 600 3D, ragion per cui TTM LASER ha “upgradato” ed evoluto gli stessi concetti adattandoli dal punto di vista dimensionale e incrementando le possibilità di presa pezzo che può avvenire con pinze o dita a seconda che si voglia prendere il tubo dal diametro o dai suoi estremi, funzionalità molto comoda per scaricare i tubi affiancandoli in modo serrato.
Ogni portale è dotato di due bracci di presa indipendenti l’uno dall’altro: questo permette anche di lavorare con un solo braccio se il tubo da asservire o scaricare è particolarmente corto. Sono oltre 40 gli assi in gioco in un impianto di questo genere in cui è stata anche prevista la soluzione per i pezzi corti (fino a 800 mm), per i quali è stato predisposto un tappeto e un cassone basculante di scarico.

Four Spindles with Interlocking Gantries: the Winning Combination!
FL 600 3D installed by Laserjet in Cagnano di Poiana Maggiore in the province of Vicenza features tube loading and unloading gantries. This is an innovation chosen by Lino Fraron, owner of the company, preferring it over the more traditional automation with manipulators and chains.

di Mario Lepo

“No one ever came up with this type of solution" states Fiorenzo Castellini, Chairman of TTM LASER. "The FL 600 option of loading and unloading with manipulators and chains remains, but for the Laserjet, the customer chose the configuration which best met the need of being flexible even while machining considerably larger tubes".

Laserjet is the leader of the Laserjet Group, which includes another important company, Energreen, which manufactures lawnmowers for large areas used, for example, for public gardens or motorways. "They were not present in the tube world and they wanted to enter through the front door by purchasing the FL 600 3D” says Castellini.
"Though being a service centre which obviously subcontracts, part of its work is dedicated to meeting the structural needs of Energreen. That links them to a host of industries, especially agriculture, where being able to process large tubes is fundamental". The choice of FL 600 with Trumpf 5 kW laser source was not made randomly since agriculture makes use of many tubes ranging from 88.9 to 610 mm in diameter. It is a great advantage to be able to offer customers a full-service, by flanking sheet-metal processing with tube laser cutting at these diameters.

Operate without constraint
First of all Mr. Fraron saw the machine with the chain interlocking. But his doubts vanished when TTM LASER proposed the solution with gantries, which have the big advantage of enhancing machine flexibility, both when loading and unloading.
"The loading gantry allows me to position tubes of any size in the order I want. You are no longer forced to follow the order they are placed in to machine them, as, for example, the chain system where the positioning of the tubes is binding" explains Mr. Marcello Filippini, technical director of TTM LASER. "All of this - he continues - guarantees greater flexibility especially for those companies with frequent production changes like, of course, a "subcontractor", where there are many lots but all in all quite small. And perhaps this is the reason why Mr. Fraron happily greeted the alternative to the chain. The same holds for the tube unloading phase where the option of managing and handling them conveniently without the risk of dropping them is fundamental due to their size and weight (max. 290 kg/m). Here again the cut tube can be taken and placed as you wish. For example, I can stack them up or I can put smaller pieces in a basket using a manipulator. There are several options in the unloading area covered by the gantry, greatly increasing the flexibility of the system".

Lighten issues related to loading and unloading
The logic comes from an analysis made regarding the times of a laser machine, where, in the case of sheet metal cutting, the process phase is predominant, while the loading and unloading phases are secondary. It is exactly the opposite for tube cutting. There are long idle times while the tubes are being handled and the cutting phase is quite brief with respect to the interlocking times. In tube laser cutting, the source is active for 30/40% of the time due to this type of issue.
"We thought a lot about these aspects and decided to greatly alleviate the problems regarding the loading and unloading of tubes" adds Marcello Filippini once again. "Operations which, among other things, are done while the machine continues working thanks to the presence of four spindles managing the tube which guarantee the utmost functionality and reliability of the process". "The combined effect of having four spindles with gantries makes the plant extremely efficient".
"We're still searching for the concept of the maximum productivity for these large dimensions, minimizing the time of the interlocking phases, which is where we can still act to make the system even more efficient and flexible. This type of machine implicates a rather large investment. This is why it must absolutely be productive and TTM Laser has taken the path of developing solutions like the one installed by Laserjet and why, from the very beginning, we designed our plants to be modular and customisable according to the specifications of each customer".

The first time on large format
The one installed by Laserjet is not the first installation with gantries manufactured by TTM, as we already boasted of past experiences, but regarding smaller machines, namely the FL 300 3D. In this case, it was the first time that the gantry solution was coupled to such a large tube cutting machine such as the FL 600 3D. This is why TTM Laser upgraded and evolved the same concepts, adapting them from a dimensional standpoint and enhancing the option of gripping the workpiece using either grippers or fingers depending on whether you want to take the tube by diameter or by its ends, which is very convenient to unload tubes by clamping them one to another.  Each gantry has two gripping arms independent from each other: this makes it possible to work with just one arm if the tube to be interlocked or unloaded is particularly short. There are over 40 axes at work in this type of plant, where the solution for short pieces (up to 800 mm) has also been foreseen, setting up a conveyor belt and tipping unload skip.

Ultima modifica ilVenerdì, 30 Maggio 2014 08:54

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