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Ottobre 2015
Tecnologia svizzera delle tavole rotanti
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Produzione in tempi record
EA-511
Elementi centrali del successo: su Brother Speedio S 700 X1 come quarto asse CNC è installata una tavola rotante pL LEHMANN EA-511.L con
controcuscinetto, che offre uno spazio sufficiente per un ponte di serraggio con sei posti. Una pinza robot effettua contemporaneamente il carico
e lo scarico. Immagini: pL LEHMANN / W&R
I centri Brother automatizzati con tavole rotanti
pL LEHMANN riducono il tempo di lavorazione
Con un numero di pezzi in aumento, nella produzione di SIMONSWERK GmbH & Co.KG è cresciuto lo
stimolo ad incrementare la capacità di asportazione
dei trucioli e al contempo ridurre i tempi di fabbricazione. Questo risultato è stato ottenuto dai produttori di sistemi di cerniere, insieme alla software house
W&R, con un impianto composto da due centri di lavoro del tipo Brother Speedio S700X1. Ciascuno è
dotato di una tavola rotante pL LEHMANN EA-511.L
e insieme vengono comandati da un robot articolato.
L’azienda SIMONSWERK, con sede a Rheda-Wiedenbrück, nella parte orientale della Vestfalia, è stata fondata 125 anni fa ed è diventata uno dei produttori più noti di
Tavola rotante EA-511 HS di pL LEHMANN.
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cerniere e sistemi di cerniere. I prodotti di alta qualità montati su porte e portoni vengono esportati in tutto il mondo.
Si distinguono per versioni e dimensioni. Quindi il marchio
«Variant» è quasi sinonimo di sistemi di cerniere nell’ambito domestico e degli edifici pubblici. Il sistema di cerniere a
scomparsa totale «Tectus» è perfetto per ambienti con strutture moderne e superfici a filo. «Baka» è il marchio tradizionale per porte d’ingresso e finestre in legno e «Siku» per porte
d’ingresso in materiale plastico.
Il nuovo impianto di produzione di Simonswerk Heiligenstadt è composto da due centri di lavoro Brother della nuova serie Speedio S 700 X1.
Entrambi sono dotati della nuova tavola rotante high-speed EA-511.L di
pL LEHMANN e sono comandati insieme da un robot articolato.
Il procuratore Klaus Moriße, responsabile di produzione e logistica, fa notare la grande importanza delle cerniere nell’intero sistema «porta»: «L’elevata durata e il funzionamento preciso delle nostre cerniere sono prerequisiti per
soddisfare le esigenze più disparate per quanto riguarda
tecnologia, sicurezza e struttura delle porte moderne. Per
garantire questo, la nostra produzione viene sempre mantenuta al livello tecnologico più avanzato».
Nello stabilimento principale di Rheda sostanzialmente
è radicata la tecnica di stampaggio e deformazione a fred-
Il sistema di cerniere a scomparsa totale Tectus è perfetto per ambienti
con strutture moderne e superfici a filo. I componenti della cerniera scompaiono completamente nel battente e nell’architrave.
do. Vengono realizzati componenti di cerniere in lamiera e
filo metallico, ad esempio per la cerniera Variant. SIMONSWERK GmbH comprende inoltre SIMONSWERK GmbH &
Co.KG di Heilbad Heiligenstadt nella Turingia. In questo stabilimento puramente produttivo circa 90 collaboratori realizzano componenti in alluminio e zinco pressofuso che vengono utilizzati nelle cerniere Tectus e Alpro.
Specialisti nella lavorazione dell’alluminio
e zinco pressofuso
Su tre macchine per la pressofusione dello zinco con forza di chiusura pari a 50 e 125 t, l’anno scorso sono state
trasformate circa 600 t di materiale di zinco in semilavorati vicini alla forma finale. Circa 150 t erano di alluminio e
sono state lavorate come profili estrusi con una lunghezza di
tre o sei metri. Per la lavorazione finale mirata ad asportare
i trucioli dei componenti delle cerniere in questi due materiali sono presenti otto centri di lavoro CNC presso SIMONSWERK GmbH & Co.KG.
Nel 2001 SIMONSWERK acquisì la prima macchina di
fresatura, una Brother TC2A a tre assi, da W&R Industrievertretung GmbH, Mainz-Kastel, il partner esclusivo tedesco
del produttore di macchine utensili giapponese. Quasi nello stesso periodo, il produttore di cerniere presentò la nuova gamma Tectus, che ancora oggi registra un numero crescente di vendite. Quindi aumentò anche la necessità di una
maggiore capacità di asportazione dei trucioli, tanto più
che fu introdotto un altro prodotto in profilo di alluminio, la
cerniera Alpro.
Stephan Ruhe, responsabile della produzione di componenti in alluminio, afferma: «Per far fronte ai crescenti volumi degli ordini, abbiamo continuato a trasformare il nostro
processo di fabbricazione». Dopo due ulteriori macchine di
fresatura monomandrino, la gamma di macchine è stata integrata con un centro di lavoro a due mandrini di un altro
produttore. «Il doppio mandrino ci ha consentito di ridur-
Già dal 2011 SIMONSWERK in Turingia si occupa di produzione con
due Brother TC32-BR con scambiatore di pallet a due posizioni e tavole
rotanti CNC supplementari di pL LEHMANN.
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re considerevolmente il tempo di lavorazione per pezzo»,
spiega Stephan Ruhe. Ma con l’aumentare del numero di
pezzi non bastava neanche questa macchina. «Come passo
successivo, nel giugno 2011 abbiamo investito in un sistema assistito da robot fornito sempre da W&R». È composto
da un centro di lavoro Brother TC32-BR con scambiatore di
pallet a due posizioni e tavole rotanti CNC supplementari
di pL LEHMANN EA510. È dotato di un ponte di serraggio
che contiene cinque pezzi adiacenti. Un robot li posiziona
singolarmente e li rimuove dopo la lavorazione. «È stato
un grandissimo passo verso l’aumento di produttività, a cui
hanno sicuramente contribuito anche gli ulteriori sviluppi per
quanto riguarda gli utensili e la tecnica di serraggio», evidenzia il successo Klaus Moriße. «Per questo abbiamo acquistato anche un secondo sistema uguale».
Brother Speedio S e tavola rotante
pL LEHMANN High-Speed – una combinazione ideale
Nel 2013, presso la sede Simonswerk in Turingia, si è
sviluppata ulteriormente la capacità di asportare trucioli dal
punto di vista dei limiti di rendimento. Con un nuovo investimento, i responsabili non miravano soltanto ad ampliare
la gamma di macchinari, ma anche ad aumentare ulteriormente la produttività. Basandosi sulle loro esperienze hanno
sviluppato diverse idee, come rivela Klaus Moriße: «Ci siamo dedicati a una soluzione di macchine rotanti senza esiti
positivi per quanto riguarda la velocità di lavorazione attuabile». Infine si sono rivolti all’affidabile partner W&R insieme al quale sono riusciti a ottenere l’impianto di produzione
ideale desiderato.
È stato messo in funzione nel 2014 ed è composto da due
centri di lavoro Brother della nuova serie Speedio S 700 X1.
Entrambi sono dotati della nuova tavola rotante high-speed
EA-511.L di pL LEHMANN e sono comandati insieme da
un robot a braccio articolato. Andreas Zugck, responsabile
tecnico di W&R, spiega: «La particolarità di questo sistema
di produzione è rappresentata da numerosi dettagli. Sono
certamente i centri di lavoro Speedio S 700 X1, più veloci del 20% rispetto alle precedenti macchine. Sono inoltre
da ricordare le tavole rotanti pL LEHMANN nella versione
high-speed che garantiscono movimenti precisi e molto rapidi. La corsa X dei centri di lavoro, superiore di 150 mm,
ci ha consentito inoltre di installare un ponte di serraggio in
grado di alloggiare sei componenti. Sviluppando una pinza
apposita, siamo riusciti infine a caricare completamente e in
modo veloce il dispositivo di bloccaggio dal lato, rendendo
così superflua una tavola di cambio».
Veloce centro a tre assi
La serie Speedio di Brother è un ulteriore sviluppo della
serie Brother TC. Da due anni è disponibile in cinque diverse varianti base. Speedio S è la versione con tavola mobile
e senza scambiatore di pallet. Una delle novità è il comando CNC-C00. Garantisce miglioramenti per quanto concerne velocità e precisione. L’accelerazione massima degli assi
di Speedio S 700 X1 (corsa 700x400x300 mm in X/Y/Z)
è pari a 2,2 g sull’asse Z e di 2 g sull’asse X e Y. «Avendo
posizionato due macchine di questo tipo una di fronte all’altra, abbiamo ottenuto per così dire un doppio mandrino che
consente di ridurre sensibilmente il tempo di preparazione»,
dichiara Andreas Zugck.
Poi, su richiesta di SIMONSWERK, W&R ha concepito
la sistematica della macchina in modo da poter escludere
dal processo una delle due macchine prima del cambio di
prodotto. Può essere adattata prima che l’attività sia completamente terminata. Quindi con questa macchina si può iniziare con il nuovo prodotto, mentre sull’altra viene eseguito
il cambio di articolo. In questo modo l’impianto rimane continuamente in funzione.
Il nuovo impianto di produzione richiede soltanto 14 secondi per la lavorazione di una cerniera Tectus mirata ad asportare i trucioli.
Tavola rotante CNC compatta
Un elemento importante nel nuovo sistema di produzione è la tavola rotante CNC utilizzata come quarto asse aggiuntivo. Andreas Zugck afferma: «Con una macchina a
quattro o cinque assi il concetto non avrebbe portato risultati
economici positivi. L’area di lavoro sarebbe stata così limitata da poter realizzare al massimo due pezzi. Certamente
non sei, come siamo riusciti ora».
W&R ha installato su entrambi gli Speedio S 700 X1
una tavola rotante CNC EA-511.L di pL LEHMANN. Secondo Andreas Zugck questo modello high-speed è giunto sul
mercato al momento giusto, poiché «dovevamo rispettare
una tempistica rigida. Con i suoi 100 giri/min, EA-511 offre alle macchine Brother una velocità quasi raddoppiata ri-
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spetto alla variante EA-510 «normale». Quindi è ideale per
i movimenti rapidi del centro di lavoro». La tavola rotante
pL LEHMANN EA-511 è caratterizzata inoltre da elevato dinamismo, funzionamento prolungato e cicli molto brevi, ad
esempio pari a 0,25 s/90°. Ciò la rende perfetta per carici ridotti e medi, brevi lavorazioni e un elevato numero di
pezzi durante il funzionamento di posizione. Andreas Zugck dichiara: «Per me il grande vantaggio delle tavole pL
LEHMANN è la dimensione. Per quanto ne so, tutti i prodotti
della concorrenza sono più grandi. Così noi probabilmente
non avremmo potuto realizzare il sesto pezzo. Inoltre la forza di serraggio in rapporto alle dimensioni del corpo base
è considerevole».
Anche il responsabile della produzione Stephan Ruhe
è molto soddisfatto della scelta: «Conosciamo l’azienda pL
LEHMANN già dalla prima macchina Brother. Ad eccezione
di un paio di fenomeni d’usura, la tavola rotante installata,
dopo 13 anni di funzionamento a doppio turno, garantisce
un lavoro affidabile ancora oggi. Su entrambe le macchine
robot Brother TC-32 vengono utilizzate tavole rotanti pL LEHMANN, con funzionamento a tre turni per tutto l’anno. Questo è già un lavoro enorme per un asse CNC supplementare,
e lo realizza in modo eccellente».
La precisione è un dovere: poiché tutti i componenti sono concepiti per
combinarsi perfettamente, il carico e lo scarico avvengono senza errori e
in modo sicuro grazie alla doppia multipinza estremamente sporgente.
caricare con esattezza e senza errori i pezzi grezzi. Questa precisione è evidente dal posizionamento laterale dei
pezzi nel dispositivo di bloccaggio sulla macchina. «Questo processo rappresenta una notevole difficoltà associata
alla pinza estremamente sporgente. Tuttavia, siamo riusciti a
controllare rapidamente questa procedura insieme a W&R
e ora garantiamo uno svolgimento sicuro», afferma Stephan
Ruhe.
I pezzi grezzi vengono posizionati manualmente in un dispositivo molto preciso che assomiglia a una teglia da forno. Questo viene spinto
dall’esterno in un ripiano a cui il robot accede all’interno della cella.
Il robot colloca i bordi e i pezzi esterni finiti su un nastro trasportatore
che li convoglia in scatole di raccolta suddivise per tipologia.
Multipinza per carico e scarico
Alla maggiore redditività del nuovo sistema di produzione contribuisce la gestione integrata del flusso di materiale,
il cui fulcro è un robot con doppia multipinza per il carico e
lo scarico. I pezzi grezzi vengono posizionati manualmente
in un dispositivo che assomiglia a una teglia da forno. Questo viene spinto dall’esterno in un ripiano a cui il robot accede all’interno della cella. Così l’utilizzatore della macchina
può caricare al massimo l’impianto per qualche ora.
Particolarmente importante è la precisione della piastra
di appoggio che consente al robot, con la sua multipinza, di
Dopo l’asportazione dei trucioli, la pinza scarica i componenti finiti e li posiziona sul nastro trasportatore. Da qui,
i bordi e i pezzi esterni vengono raccolti in base alla tipologia in casse, che vengono poi trasportate per la burattatura
e un’ulteriore lavorazione. Grazie al processo di carico e
scarico altamente efficiente, si può fare a meno della tavola
di cambio sui centri di lavoro, riducendo così i costi complessivi e il tempo di ammortamento.
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Miglioramento continuo
Le cerniere Tectus testimoniano l’eccezionale livello di sviluppo dell’asportazione dei trucioli presso SIMONSWERK
Heiligenstadt. Klaus Moriße cita i numeri: «Il doppio mandrino richiede, a differenza dei monomandrini spostati manualmente, soltanto l’85% circa del tempo di lavorazione. Nelle
macchine monomandrino automatizzate di Brother il tempo
di lavorazione ha raggiunto il 74%. Nei nuovi impianti siamo riusciti a ridurre il tempo di lavorazione al 42%». Una
diminuzione considerevole dei tempi di lavorazione originari. Inoltre, con una velocità maggiore è possibile rispettare
anche la precisione richiesta, come racconta Stephan Ruhe:
«Soprattutto i fori di passaggio su due lati sono una caratteristica di qualità determinante. Qui le misure devono essere
precise al centesimo di millimetro. Sostanzialmente la precisione di movimentazione delle tavole rotanti pL LEHMANN
è impostata su tale valore».
Infine, il test di lunga durata delle cerniere finite montate conferma l’elevata capacità di asportazione dei trucioli.
800.000 cicli sul banco di prova senza problemi. Le cerniere Tectus soddisfano anche i requisiti dei clienti più esigenti.
SIMONSWERK GmbH…
… con sede a Rheda-Wiedenbrück, nella parte orientale della Vestfalia, da oltre 125 anni è specializzata
nella produzione di cerniere e sistemi di cerniere. Con
circa 5000 articoli in vendita, l’azienda offre un’ampia
gamma di fissaggi a cerniere. Vengono realizzati articoli standard ma sono possibili anche personalizzazioni
per singoli progetti, ecc.
Con circa 500 collaboratori, SIMONSWERK rappresenta uno dei principali fornitori di cerniere e sistemi
di cerniere in Germania. Attualmente, l’azienda è attiva in oltre 70 mercati internazionali e in 35 paesi attua
un’evoluzione continua del mercato grazie a società affiliate autonome, rappresentanze o proprio collaboratori.
Il fatturato totale è di circa 82 milioni di euro all’anno.
Sempre più veloce: W&R W&R Industrievertretung, Mainz-Kastel, …
è stata fondata nel 1993 e oggi conta 35 collaboratori. La consolidata software house offre sistemi di produzione personalizzati inclusi processo, macchina, comando, automazione e assistenza. Oltre alle soluzioni
di automazione, la gamma di prodotti comprende i centri di produzione W&R di Brother e YCM nonché impianti ad alta pressione e di pulizia di Sugino. W&R dispone di una superficie di montaggio di oltre 1.200 metri
quadrati, in cui vengono implementati i progetti di automazione e le macchine YCM, Brother e Sugino vengono
adattate in base alle esigenze. I clienti appartengono a
diversi settori, fra cui tecnica automobilistica, aeronautica, elettronica e medica.
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Ancora migliore: l’Edizione 3 della tecnica della tavola rotante pL LEHMANN
Il produttore della tavola rotante pL LEHMANN ha
ulteriormente migliorato le sue tavole rotanti CNC della
serie 500. Dal gennaio 2015 la società svizzera offre
la sua nuova Edizione 3 che si distingue nello specifico
per l’ingranaggio PGD (preloaded gear drive) pretensionato e senza gioco. Essa viene fornita pretensionata
e consente in questo modo una vera lavorazione simultanea anche senza sistema di misura diretto. Inoltre, in
caso di piccole lavorazioni fino a un terzo della coppia di avanzamento ammessa può essere lavorato senza
essere bloccato grazie all’ingranaggio pretensionato. Il
PGD non si usura e ciò viene confermato da un ampio
test di lunga durata con la tavola rotante EA-510 con carico standard e dati di azionamento in base al catalogo. Dopo più di 10,6 milioni di cicli a 90° in un tempo
di funzionamento di 10.500 ore non è stata riscontrata alcuna usura importante. Il pretensionamento è pari
soltanto al 3% per 1 milione di cicli.
Grazie a questi risultati e a sicurezze supplementari, si prevede che la
PDG possa realizzare 5.000 ore
di funzionamento continuo (funzionamento simultaneo con ED 100%)
e/o 20.000 ore di funzionamento
di posizione (ED 20% in base al catalogo) e/o 20 milioni di posizionamenti a 90° senza gioco dell’ingranaggio (valido con carico standard
in base a catalogo, con utilizzo conforme alla destinazione; viene considerato il primo valore limite raggiunto).
Contatti:
Peter Lehmann AG
Bäraustrasse 43
CH-3552 Bärau (Svizzera)
Tel. +41 (0)34 409 66 66
Fax +41 (0)34 409 66 00
[email protected]
www.lehmann-rotary-tables.com
W&R Industrievertretung
GmbH
Sankt-Florian-Straße 8-10
55252 Mainz-Kastel (Germania)
Tel. +49 (0)6134 1845 - 0
Fax +49 (0)6134 1845 - 50
[email protected]
www.w-r-brother.de
SIMONSWERK GmbH & Co.
KG Heiligenstadt
Liesebühl 20
37308 Heilbad Heiligenstadt
(Germania)
Tel. +49 (0)3606 6900
Fax +49 (0)3606 690195
[email protected]
www.simonswerk.de
k+k-PR GmbH
Von-Rad-Str. 5 f
D-86157 Augsburg (Germania)
Tel. +49 (0) 821 / 52 46 93
Fax +49 (0) 821 / 22 93 96 92
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www.kk-pr.de