La soluzione messa a punto dai tecnici della filiale italiana di Yaskawa, denominata “Spot Welding System”. Adotta bracci robotici di diversa portata in base alle necessità produttive, equipaggiati con pinze di saldatura compatte “Welding Gun”, anch’esse sviluppate in Italia. Il tutto montato su una base su cui si integra un posizionatore (in giallo) che ruota il pezzo in lavorazione.
I tecnici di Yaskawa Italia hanno ideato un nuovo sistema robotizzato, studiato per i fornitori Tier 1 del settore automotive, che innova il processo di saldatura di parti come longheroni o puntoni. È compatto, veloce e integra più funzioni, tra cui anche il posizionamento e la saldatura di dadi sul pezzo. Alla prossima edizione di AUTOMATICA sarà la principale attrazione nello stand del Gruppo giapponese.
di Riccardo Oldani
Ad AUTOMATICA, la fiera di automazione e meccatronica di Monaco di Baviera, in programma dal 21 al 24 giugno prossimi, lo stand di Yaskawa (www.yaskawa.com), la multinazionale giapponese produttrice di robot, parla italiano. La principale attrazione, infatti, è un sistema per la saldatura nel settore automotive ideato e sviluppato integralmente nella sede del gruppo di Orbassano, vicino a Torino. “Si tratta”, spiega Davide Bianchelli, Project Manager della Robotics Division di Yaskawa Italia, che ha lavorato al progetto, “di una vera e propria innovazione di processo, costituita da robot collocati su una tavola girevole che effettuano la saldatura a punti su pezzi fissati su un posizionatore, a sua volta mobile. Il sistema è congegnato in modo tale che i robot operino anche quando il pezzo viene ruotato e spostato, guadagnando per ogni ciclo circa 5 o 6 s rispetto a un sistema tradizionale, in cui il pezzo viene prima posizionato e soltanto quando è fermo il robot entra in azione. Moltiplicato per 2 o 3 turni di produzione questo guadagno di tempo si traduce in un sensibile vantaggio e risparmio di costi”.
I robot posizionati sulla struttura del sistema, equipaggiati con la pinza di saldatura, sono anche dotati di uno speciale equipaggiamento con cablaggio che parte dalla base e arriva al polso per l’alimentazione elettrica, tubo per l’acqua, cavi di segnale, oltre a motore ed encoder. Il collegamento al controller può raggiungere una lunghezza di 10 m.
UNA SOLUZIONE PER I DADI
La soluzione, sviluppata da un agguerrito team diretto da Filippo Ferro, e che ha visto il contributo di Marco Ostorero, Spot Welding Developer di Yaskawa, non si esaurisce qui. Pensata in particolare per i fornitori Tier 1 del settore automotive è integrata anche da una “nut welding machine”. Si tratta di una soluzione ingegnosa per avvitare e saldare dadi sul pezzo in lavorazione. “Consiste”, spiega ancora Bianchelli, “di una macchina con un dispositivo a vibrazione che seleziona i dadi e li presenta uno a uno già orientati nel modo giusto. Un robot leggero MH5, integrato nella macchina, li afferra e li avvita sul pezzo in lavorazione che poi viene presentato a una pinza fissa, anch’essa integrata, che effettua la saldatura. Una telecamera ad alta risoluzione, all’interno del sistema, controlla il posizionamento del dado per evitare non conformità”. Il tutto mentre si sta compiendo anche il ciclo di lavorazione descritto in precedenza, eseguito dai robot sulla tavola rotante e dal posizionatore. “Quest’ulteriore macchina per l’avvitamento e saldatura dei dadi”, continua ancora l’esperto di Yaskawa, “è governata come asse aggiuntivo rispetto ai robot di saldatura, per facilitare la programmazione di tutto il processo da un unico controller. Noi l’abbiamo concepita come un elemento integrato nel sistema, ma evidentemente si tratta di una soluzione così brillante che già alcuni produttori ci hanno chiesto se possiamo fornirla anche separatamente. Stiamo quindi lavorando per svilupparla anche come prodotto a sé”.
Lo Spot Welding System può essere integrato da questa “Nut Welding Machine”, in grado di selezionare dadi, boccole o perni, orientarli nel verso giusto per il robot leggero MH5 (blu) che li afferra e li posiziona sul pezzo in lavorazione per procedere poi con la saldatura, effettuata dalla pinza integrata nella macchina (sulla destra nella foto).
COMPATTEZZA E SICUREZZA
Tornando però all’idea originaria degli sviluppatori italiani di Yaskawa, le innovazioni non finiscono qui. Il sistema, innanzitutto, adotta pinze di saldatura ad alta efficienza di tipo “Welding Gun”, sviluppate sempre dalla filiale italiana e caratterizzate da un’elevata leggerezza e compattezza in rapporto alla potenza erogata. Sono pinze che non adottano soluzioni pneumatiche per la chiusura, ma sono azionate soltanto da un motore elettrico, riuscendo comunque a sviluppare le elevate forze in gioco necessarie alla saldatura nel settore automotive, spesso utilizzata su nuovi materiali, leggeri o sottoposti a trattamenti, che rendono il processo particolarmente complesso. L’impiego delle nuove pinze compatte consente anche di adottare robot di dimensioni ridotte, con un payload di 80 kg, in modo da contenere tutto il sistema in spazi molto contenuti. L’intera cella automatizzata si può così facilmente spostare e riposizionare altrove. E senza dover riprogrammare tutto il sistema, perché i robot poggiano su una struttura integrata e non cambiano così le coordinate di riferimento. Non solo. “Tutto il blocco”, dice ancora Bianchelli, “è concepito in modo tale da consentire a chi lo programma di posizionarsi di fronte ad esso, e non lateralmente, come avviene nella maggior parte delle celle di saldatura. Questo non soltanto facilita il lavoro, ma garantisce anche una maggiore sicurezza per l’operatore”.
L’impianto di Yaskawa Italia in mostra all’ultima edizione di Affidabilità & Tecnologie a Torino.