VL 1 TWIN Line di EMAG: La "lepre" della produzione di ingranaggi e ruote planetarie, camme e Co.

23/08/2018 - Markus Isgro

Le sfide poste dall'industria automobilistica stanno aumentando rapidamente. Lo dimostra un componente come il cambio: le moderne trasmissioni come il cambio automatico con convertitore di coppia e il cambio a doppia frizione sono in continuo sviluppo. Parallelamente, la nascita di nuovi propulsori ibridi e sistemi di assistenza contribuisce a rendere l'intero sistema ancora più complesso. Partendo da questi presupposti, il principio di "tolleranza zero agli errori" rappresenta oggi più che mai l'obiettivo principale dei responsabili della gestione qualità: ogni componente deve uscire dallo stabilimento di produzione in condizioni perfette e con costi per pezzo ridotti al minimo. Con la nuova macchina VL 1 TWIN, EMAG mostra come un'azienda altamente specializzata del comparto dell'industria meccanica faccia fronte a queste sfide. Il centro di tornitura pick-up a doppio mandrino per componenti con diametro fino a 75 millimetri consente di lavorare simultaneamente due componenti uguali nella stessa zona di lavoro. Al contempo dotazioni come l'innovativo motore lineare e il sistema di misurazione diretta della corsa sull'asse X garantiscono precisione. La produzione dei principali componenti del cambio come ingranaggi e ruote planetarie avviene quindi in maniera più efficiente. Inoltre, anche la produzione di segmenti a camme, flange, bussole e anelli per cuscinetti volventi ne beneficia a tutti i livelli.


"Qualità e quantità" caratterizzano oggi più che mai la produzione di cambi: il numero sempre maggiore di rapporti fa aumentare notevolmente la quantità di ingranaggi e componenti della dentatura prodotti. Allo stesso tempo anche la qualità dei componenti deve essere maggiore, per rispondere all'aumento di densità di potenza dei moderni cambi. Devono inoltre continuare ad essere garantite le funzionalità già note dei cambi – come la lunga durata a risposta dinamica ottimizzata. È possibile conciliare esigenze qualitative e produttive sempre maggiori con un generale aumento della pressione sui costi? "Questo è stato esattamente il nostro obiettivo", afferma Björn Svatek, Direttore vendite e marketing Modular Solutions presso EMAG. "Abbiamo sviluppato una macchina dai costi ridotti che, da un lato, con i suoi due mandrini pick-up garantisce un rendimento elevato in tempi ridotti, dall'altro grazie a sistemi di misurazione diretta della corsa sull'asse X, guide a rulli di dimensione 45 e un motore lineare innovativo assicura dinamica e precisione di riproduzione. Si tratta della soluzione di sistema perfetta per la lavorazione di pezzi al tornio con diametro fino a 75 millimetri."

Possibilità di tempi di ciclo minimi

Una semplice descrizione del ciclo è sufficiente a mostrare le opportunità fornite da questo approccio: nella macchina viene eseguito in modo estremamente rapido un processo di lavorazione simultanea (OP 10/OP 10) su due pezzi identici: i due componenti vengono prelevati dal nastro di alimentazione attraverso i due mandrini pick-up (9,9 kW/136 Nm a 40% rapp. inserzione) , trasportati nella zona di lavoro e lavorati parallelamente nella stessa fase di serraggio. Diametro e lunghezza (direzione X/Z) dei due componenti possono essere corretti in modo indipendente l'uno dall'altro perché le teste portamandrino possono traslare in modo indipendente tra loro. Il motore lineare sull'asse X in combinazione con il sistema di misurazione diretta della corsa garantiscono tempi ancora più brevi al processo simultaneo. Che tempi di ciclo sono possibili su tale base? "Dipende ovviamente dal tipo di componente e di processo", afferma Björn Svatek. "In generale tuttavia il tempo truciolo/truciolo è pari in media a soli 5 secondi." 

VL 1 TWIN Line 

Per poter sfruttare a pieno la produttività della macchina, EMAG impiega l'efficace approccio Twin anche per ulteriori soluzioni, ad esempio con la VL 1 TWIN Line, che permette di concatenare tra loro due macchine VL 1 TWIN attraverso il sistema di automazione TrackMotion. In questo modo la lavorazione di due lati viene eseguita parallelamente su due componenti nella OP 10 e nella OP 20. Ciò consente di realizzare tempi di ciclo inferiori a 20 secondi per l'intero processo di OP 10/OP 10 e OP 20/OP 20. Si tratta di tempi molto brevi, che ad esempio nella lavorazione su non temprato di ingranaggi planetari garantiscono una notevole riduzione dei costi per pezzo. Questo sistema viene integrato con un ampio magazzino per pezzi grezzi e finiti. L'utilizzo di pallet impilatori configurabili in maniera ottimale consente di conservare moltissimi componenti su una superficie di dimensioni ridotte. Come suggerisce il nome stesso, ciò è possibile impilando i pezzi gli uni sugli altri. 

Sulla base della concatenazione TrackMotion presso EMAG vengono realizzate anche linee di produzione multitecnologiche, ad esempio per la produzione di ruote dentate: dopo la lavorazione di due lati del pezzo grezzo con due VL 1 TWIN, una dentatrice a creatore EMAG esegue una dentatura sul componente, a cui segue la sbavatura con tecnologia EMAG nella OP 40. Il sistema TrackMotion garantisce estrema rapidità grazie a una velocità di traslazione massima di 150 m/min tra i sottoprocessi.

Alta qualità – costi di investimento ridotti

Un altro obiettivo per lo sviluppo della VL 1 TWIN è stato l'alta qualità dei componenti prodotti. Lo dimostrano diversi elementi della dotazione: un sistema di misurazione diretta della corsa sull'asse X, guide a rulli che garantiscono elevata rigidità e precisione e il basamento in cemento polimerico Mineralit® che riduce le oscillazioni durante il processo di tornitura. Un sistema di misura – disponibile come opzione – tra la zona di lavoro e le stazioni pick-up aumenta inoltre la sicurezza di processo. "L'alta precisione è sempre integrata nella macchina", sintetizza Svatek. Il fatto che questo obiettivo ambizioso vada di pari passo con costi di investimento ridotti rappresenta forse l'aspetto più sorprendente di questa tecnologia per l'utilizzatore: EMAG opta per un monitoraggio coerente dei costi durante l'intero processo di sviluppo e per l'utilizzo di componenti standardizzati estremamente potenti. Ciò ha consentito di ridurre notevolmente il costo per mandrino. Inoltre la macchina base (senza trasportatore di trucioli e automazione) necessita di una superficie di installazione di soli 4,59 metri quadrati – con una ulteriore riduzione dei costi grazie alla messa a punto di un nuovo processo di produzione. "Questo centro di tornitura unisce in sé tutti i fattori determinanti", riassume in conclusione Björn Svatek. "La  VL 1 TWIN assicura tempi di ciclo estremamente ridotti, garantisce componenti di alta qualità e riduce al minimo i costi di investimento. Possiamo inoltre configurare soluzioni di sistema estremamente versatili per processi completi o parziali. In conclusione, i nostri clienti beneficiano di una riduzione significativa dei costi per pezzo."

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