Le soluzioni FANUC per l’aerospace spaziano da robot di varie dimensioni e per diverse funzioni alle ROBOCUT e ROBODRILL per la lavorazione dei metalli a CNC con funzioni specifiche per il settore.
La produzione per l’aerospaziale pone alle imprese sfide tecnologiche complesse, dalla lavorazione di elementi di grandi dimensioni alla saldatura di leghe e metalli ultraleggeri. FANUC accorre in loro soccorso con una vasta gamma di soluzioni.
di Riccardo Oldani
L’industria aerospaziale è una tra le più vivaci e articolate d’Europa, costituita non soltanto da grandi produttori, ma anche da tier-1, fornitori e da un grandissimo numero di aziende coinvolte. Se si considera soltanto l’industria dei velivoli, escludendo i settori dello spazio e della difesa, parliamo di un mercato da 130 miliardi e 450 mila posti di lavoro nell’area comunitaria (dati Commissione Europea), in cui i protagonisti principali sono Germania, Francia e Italia.
In questo scenario FANUC è un protagonista di primo piano, che serve tutte le tipologie di aziende attive nel comparto con praticamente tutti i suoi prodotti: CNC, robot e le macchine intelligenti come ROBOCUT e ROBODRILL. I suoi controlli numerici equipaggiano anche le macchine di un gran numero di produttori che sviluppano soluzioni espressamente per il settore aerospace. Il Gruppo ha costruito così un ricco patrimonio di competenze che si arricchisce grazie al continuo interscambio con un’estesa rete di system integrator e di produttori di linee automatizzate.
CNC della serie 30iB Plus, in grado di controllare 32 assi/8 mandrini e 10 processi. Sono integrati da un pacchetto software apposito di FANUC per l’aerospace.
PRODOTTI TOP DI GAMMA
Questo know-how è confluito nei CNC sviluppati da FANUC per il settore aeronautico, rappresentati da modelli top di gamma come 31i-B5 Plus e 30i-B Plus, che possono rispettivamente controllare 26 assi/8 mandrini e 6 processi e 32 assi/8 mandrini e 10 processi. Il pacchetto CNC FANUC per aerospace, utilizzato da diversi costruttori, prevede l’uso delle funzionalità “5-axes integrated technology” con le opzioni di lavorazione ad alta velocità ed elevata precisione (AICC II), oltre che la possibilità di effettuare lavorazioni combinate di fresatura e tornitura. È stato inoltre configurato con una nuova interfaccia utente iHMI, con funzioni di programmazione semplificata a bordo macchina, operatività immediata e applicazioni di manutenzione preventiva e predittiva. Una funzione fondamentale è svolta dai cicli di controllo dimensionale del pezzo durante la fase di lavorazione, con feedback attivi per l’eventuale ritorno in condizioni ottimali della lavorazione stessa. Richiesta, questa, indispensabile nel campo aerospaziale, che deve poter validare la configurazione in macchina durante tutto il processo.
L’innovativo robot StirRob, pensato per la saldatura e sviluppato da FANUC con FPT Industrie. Si presta per saldare metalli leggeri come l’alluminio, molto usati nel settore.
FUNZIONI IDEALI
Il pacchetto “Fine surface technology” serve invece a ottimizzare la qualità della lavorazione, per esempio con la funzionalità “Tolerance control” che garantisce risultati eccezionali in termini di qualità e finitura delle superfici lavorate.
Sono disponibili anche funzioni accessorie, come “3D Interference Check”, che impedisce le collisioni con un tasso del 100%, o come “Dual Check Safety”, che eleva la sicurezza rilevando funzionamenti anomali tramite test di ridondanza hardware e controlli automatici. Nel caso anche disattivando l’alimentazione per proteggere l’operatore.
Le funzioni di compensazione dinamica consentono poi al CNC FANUC di compensare le imprecisioni meccaniche della macchina, tra cui gioco, errore di passo, inclinazione, linearità ed errore tridimensionale nello spazio “3D error compensation”. L’interpolazione a 5 assi High-Speed e Smooth TCP (punto di centro utensile) concorre a ridurre il tempo ciclo e a migliorare la qualità della lavorazione; inoltre, è presente il PMC/PLC ladder integrato ultraveloce.
GESTIONE DEI ROBOT
La potenza dei CNC FANUC per l’aerospace consente poi di gestire senza problemi robot che possono essere impiegati in asservimento o per eseguire task, anche in un comparto dove grandi dimensioni dei componenti e difficoltà delle lavorazioni hanno sempre imposto un ampio ricorso a processi manuali.
Un esempio è l’innovativo robot StirRob, pensato per la saldatura e sviluppato con FPT Industrie. Utilizza la tecnologia della Friction Stir Welding, o saldatura per attrito, sviluppata negli anni Novanta per riuscire a saldare tra loro metalli difficili e ultraleggeri, come l’alluminio, senza bisogno di utilizzare materiali saldanti. StirRob ora consente di industrializzare la saldatura di alluminio e acciaio in componenti di dimensioni ridotte e rispettando i requisiti di precisione, ripetibilità ed efficienza produttiva richiesti dall’aerospace. Il robot raggiunge gli 8 mm di profondità di saldatura per pezzi fino a 1.500 x 1.000 x 600 mm, con una velocità di avanzamento di 1.200 mm/min e di rotazione del mandrino di 2.000 rpm.
Soluzione sviluppata dall’azienda tedesca Premium Aerotec che impiega robot FANUC per movimentare e lavorare grandi pannellature per le fusoliere.
PROCESSI INNOVATIVI
Non mancano interessanti casi applicativi. Per esempio, insieme a Premium Aerotec, FFT EDAG ha sviluppato una cella automatizzata per la produzione dell’Airbus A350 XWB.
Utilizza due robot FANUC, il colossale R-2000iB/100P, con uno sbraccio di 3.500 mm, montato a pavimento, e un FANUC R-30iA, su rotaia, il cui controller gestisce tutti gli assi, ben 17. La cella esegue un nuovo tipo di processo, che prevede l’impiego di fibra di carbonio pre-impregnata con resina, detta Prepreg, per realizzare particolari segmenti della fusoliera. Il materiale così trattato viene inserito in uno stampo, con diversi strati sovrapposti in funzione dello spessore della parete richiesto. Le parti composite vengono indurite mediante cottura tramite riscaldamento in un forno sotto pressione a circa 180 °C. Per ottenere la rigidità richiesta per la fusoliera vengono inseriti montanti nel guscio prefabbricato, non ancora indurito.
UNA CELLA INTELLIGENTE
Un’altra azienda del settore, la belga Fijn Mekaniek Nelissen, specializzata nella lavorazione dei metalli con macchine a controllo numerico, ha fatto ricorso a robot FANUC per ottenere due risultati: automatizzare la produzione di componenti per l’aerospace e ovviare alla difficoltà di reperimento di personale specializzato. Insieme con il system integrator Robotjob, Nelissen ha integrato su un tornio bimandrino Mazak un robot FANUC M-120 iA a 6 assi e un sistema IRS-CW (Integrated Robot System for Chuck Work), in grado di occuparsi del carico dei grezzi e dello scarico dei pezzi finiti. I tempi di processo sono stati drasticamente ridotti, con la possibilità di gestire pezzi di dimensioni molto diverse, tra 23 e 250 mm e fino a un peso di 50 kg. Tutto il sistema, tra l’altro, si installa in appena due giorni sulla macchina e richiede un solo giorno per la formazione del personale. ©TECN’È
Robot FANUC M-120 iA a 6 assi integrato a un tornio bimandrino dall’azienda belga Nelissen per la lavorazione di componenti per il settore aeronautico.
