Gli elettromagneti vengono utilizzati ovunque sia necessario convertire segnali elettrici in movimento meccanico. Spesso si tratta di un movimento lineare. Magnet-Schultz di Memmingen (MSM) produce anche magneti rotativi che eseguono un movimento angolare definito con precisione. I magneti MSM mettono in vibrazione masse o bloccano sportelli e porte, attivano valvole e regolano ammortizzatori in sospensioni controllate elettronicamente. Così come variano le dimensioni e le applicazioni dei prodotti MSM, così diverse sono le dimensioni degli ordini: da prodotti singoli e piccole serie fino a 10-20 milioni di pezzi all'anno.
Di conseguenza, le tecniche di produzione sono molto diverse, dalla montaggio manuale a centri di lavorazione altamente automatizzati. "I nostri specialisti della produzione fanno spesso affidamento sull'automazione. Questo vale anche per lavorazioni con piccole quantità annuali, in modo da poter riempire i tempi morti sulle macchine altamente automatizzate", spiega il responsabile della produzione Werner Motz. "La soluzione di automazione deve essere progettata in modo sufficientemente flessibile, allora ne vale la pena. I tastatori di BLUM sono un componente importante in questo."
Un componente preformato viene lavorato per un componente funzionale in un'applicazione per l'industria automobilistica. Sul componente vengono realizzati fori, smussi e superfici precisi. Gli specialisti MSM non hanno dovuto solo sviluppare un processo di produzione, ma anche trovare strumenti speciali adatti che possano lavorare il materiale speciale con precisione e alta durata. Le alte quantità richiedono tempi di ciclo molto brevi.
Il componente cilindrico presenta una serie di scanalature di larghezza variabile e in un'area diversi fori che devono essere allineati radialmente con grande precisione rispetto alle scanalature. I fori, di circa tre millimetri di diametro, vengono dotati di smussi ad alta tolleranza dopo la foratura e sbavati. Ulteriori lavorazioni richiedono un riposizionamento per lavorare il secondo lato - e questo con tolleranze di posizione molto strette tra i due lati di lavorazione. "Il produttore di macchine inizialmente scosse la testa quando siamo arrivati con le nostre idee. Lavoriamo praticamente al contrario, iniziamo con la lavorazione nel mandrino secondario e poi passiamo ai mandrini principali", ricorda Thomas Gerlach, responsabile del gruppo ottimizzazione dei processi. "Dopo una riunione intensa, eravamo però d'accordo che il processo è possibile. La macchina è stata quindi costruita attorno al processo, basata sul tornio CNC a più mandrini."
L'automazione consiste in un robot nell'area di lavoro, un secondo robot per la gestione dei pezzi al di fuori della macchina e due tastatori di BLUM. I semilavorati vengono ordinati tramite un trasportatore a spirale e forniti nella giusta posizione assiale a un piatto rotante con telecamera. Con l'aiuto della telecamera, l'automazione allinea il pezzo di lavoro radialmente rispetto a una scanalatura di riferimento. Il robot esterno posiziona quindi due semilavorati su un piatto rotante, che muove i pezzi nell'area di lavorazione e allo stesso tempo trasporta fuori due pezzi finiti. Il robot li deposita quindi nei vassoi dei pezzi finiti.
Il robot interno fornisce i mandrini secondari con semilavorati dal piatto rotante e preleva i pezzi finiti dai mandrini principali. Dopo aver inserito un semilavorato nel mandrino, il mandrino secondario mobile porta il semilavorato a un tastatore BLUM della serie TC76 montato nell'area di lavorazione e misura i bordi della scanalatura di riferimento e la lunghezza del semilavorato. In questo modo, la posizione del semilavorato nel mandrino della macchina è determinata con la massima precisione.
Sulla base dei valori di misurazione acquisiti, la macchina di lavorazione posiziona il semilavorato in modo tale che, oltre all'intera lavorazione, anche con uno strumento speciale azionato, i fori trasversali possano essere forati nel posto giusto e smussati e sbavati nello stesso passaggio di lavoro. "Sia il produttore di macchine che BLUM hanno realizzato magnificamente il compito complesso. In totale, due tastatori BLUM sono stati montati saldamente su console e collegati via cavo al controllo", spiega Christian Bracht, responsabile della pre-fabbricazione 'Sistemi autoportanti'.
"Grazie al passaggio multiplo dal robot al piatto rotante, di nuovo al robot e poi nel mandrino, l'allineamento radiale dei semilavorati non sarebbe stato sufficientemente preciso senza il tastatore BLUM. Il tastatore funge quindi da 'stop digitale ad alta precisione'." Grazie ai due mandrini secondari, ciascun mandrino può eseguire la lavorazione mentre l'altro misura il prossimo semilavorato con il tastatore.
In due riunioni, gli esperti di Magnet-Schultz e BLUM hanno esplorato come i dispositivi possano essere integrati nel sistema in modo che consentano l'ottimale allineamento dei semilavorati nel minor tempo di misurazione possibile. In questo processo, MSM ha ricevuto molti suggerimenti preziosi dal specialista della tecnologia di misurazione, che hanno potuto utilizzare nella collaborazione successiva con il produttore di macchine.
"A seconda della macchina, integriamo i nostri tastatori direttamente nella macchina e nel suo controllo, mentre per impianti molto complessi come il tornio automatizzato qui impiegato è più efficiente se il produttore integra la misurazione nei processi della sua macchina", riferisce Daniel Miller del reparto vendite tecniche di BLUM. "Così abbiamo supportato in anticipo, e poi il produttore di macchine ha preso in carico. Naturalmente collaboriamo anche strettamente con i produttori stessi."
Presso MSM, la collaborazione è vista come un classico Concurrent Engineering: produzione, progettazione e fornitori lavorano a stretto contatto per sviluppare, implementare e mettere in funzione un processo di produzione molto efficiente e affidabile.
Il componente ha tolleranze fino a 20 micrometri e requisiti molto elevati per la superficie, che è in parte molto difficile da raggiungere e richiede strumenti snelli. Con l'inserto di misurazione sporgente, si può accedere molto rapidamente a tutte le aree da misurare a Memmingen. In questo modo si raggiungono tempi di misurazione brevi, integrati in modo omogeneo nel processo, senza dover sfruttare le elevate velocità di contatto possibili di 2000 mm/min della serie TC76.
I tastatori BLUM si sono dimostrati assolutamente affidabili a Memmingen: in condizioni piuttosto difficili nella zona di lavorazione, dove si lavora con olio che si insinua ovunque invece di utilizzare un lubrificante refrigerante, non hanno mai avuto guasti e funzionano in modo molto affidabile, il che è decisivo per alte quantità di pezzi e tempi di ciclo brevi. “I tastatori BLUM sono assolutamente ermetici e resistenti allo sporco e lavorano con grande precisione anche in queste condizioni. Inoltre, la collaborazione con il nostro partner è stata assolutamente professionale e ci ha permesso di realizzare un ordine complesso con quantità annuali molto elevate in modo efficiente e affidabile, quindi siamo molto soddisfatti di BLUM”, riassume Werner Motz. “Infine, anche l'impianto è partito molto bene. L'avviamento è stato quasi senza intoppi per un processo di lavorazione così complesso.”
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