Ottimizzare le performance in officina

Durante la scorsa edizione di BI-MU, FANUC ha presentato novità tecnologiche caratterizzate da affidabilità, innovazione e facilità di utilizzo, sempre in ottica Industria 4.0.

di Alberto Marelli

Il noto costruttore giapponese FANUC ha partecipato alla scorsa edizione di BI-MU presentando al pubblico le soluzioni tecnologiche delle tre divisioni CNC, Robotics e Robomachine.
La quarta rivoluzione industriale secondo FANUC passa per l’usabilità e la semplicità di integrazione delle soluzioni dedicate all’ottimizzazione delle performance in accordo con i paradigmi di Industria 4.0.
In occasione di BI-MU, FANUC ha presentato una nuova gamma di prodotti che hanno l’obiettivo di facilitare l’adozione e l’utilizzo da parte degli operatori, oltre ad assicurare elevate prestazioni nonché un’affidabilità totale.

Nuova interfaccia per sistemi CNC
Durante i cinque giorni di manifestazione, i visitatori che hanno affollato lo stand hanno potuto toccare con mano il nuovo FANUC Panel iH Pro, una nuova interfaccia per i sistemi CNC.
I pannelli FANUC presentano solitamente una tastiera con tasti di funzione speciali per comandare il controllo numerico. Con la recente introduzione della nuova interfaccia iHMI, il primo passo nella direzione di una migliore ergonomia è stato quello di ridisegnare completamente i tasti rendendoli più piatti e con una disposizione più funzionale. Ora FANUC prosegue nel percorso di ottimizzazione introducendo un nuovo pannello completamente touchscreen e con display wide. FANUC Panel iH Pro è caratterizzato da un’unica display unit LCD wide da 21,5’’ touchscreen capacitivo, con possibilità di montarlo con orientamento sia orizzontale che verticale; queste specifiche ne rendono l’utilizzo in tutto simile all’esperienza di uno smartphone o di un tablet, semplificando l’approccio di utenti anche meno esperti.
Il vantaggio più evidente del grande schermo Full-HD è che ora è possibile visualizzare in un’unica schermata diverse informazioni; gli operatori possono, ad esempio, aprire un manuale e allo stesso tempo controllare i parametri della lavorazione e seguirne l’avanzamento, tutto senza dover continuamente chiudere e riaprire le finestre.
Le prestazioni superiori del FANUC Panel iH Pro sono assicurate dalla presenza del potente processore Intel Core i5. Il pannello supporta l’avvio simultaneo di diversi software, anche i più sofisticati e impegnativi dal punto di vista delle risorse di memoria, come quelli di simulazione 3D. Un ulteriore beneficio dell’assenza di tasti fisici, unito alla possibilità di richiedere una versione “thin” con spessore di appena 110 mm, è che il pannello diventa ancora più compatto, ed è possibile eseguire una più pratica manutenzione. L’usabilità di FANUC Panel iH Pro è poi amplificata dall’interfaccia iHMI con la presenza di un intuitivo menu a icone, la disponibilità on-board dei manuali delle macchine e il browser web integrato, tutte utility che aiutano gli operatori a impostare correttamente i parametri di lavorazione.

Finitura superficiale ultraprecisa
I centri di lavoro FANUC sono predisposti per semplificare l’integrazione di soluzioni di automazione e per l’implementazione di funzionalità che aumentano le prestazioni del CNC. In questo senso, FANUC ha messo in mostra un centro di lavoro ROBODRILL fornito della funzione Fine Surface Technology per una miglior qualità superficiale oltre a un impianto per elettroerosione ROBOCUT equipaggiato con robot di asservimento.
Quello delle macchine utensili è da sempre un settore di importanza strategica per FANUC. Mettendo a disposizione dei clienti oltre 250 funzionalità dedicate ai più diversi tipi di lavorazione, il costruttore giapponese offre soluzioni in grado di soddisfare qualsiasi esigenza in ambito CNC. La più recente innovazione introdotta da FANUC è la funzionalità Fine Surface Technology, che assicura elevate finiture superficiali.
Le lavorazioni meccaniche richiedono livelli di precisione sempre più elevati, soprattutto nella costruzione di stampi e nella realizzazione di componenti per l’elettronica di consumo.
I parametri relativi alla lavorazione del pezzo vengono caricati nel sistema CAD/CAM; più informazioni vengono inviate al CNC, migliore è la qualità della lavorazione. La funzionalità Fine Surface Technology permette di aggiungere un decimale al comando relativo alla posizione degli assi, aumentando la risoluzione di dieci volte (0,1μm) e riducendo così in maniera significativa gli errori dovuti all’arrotondamento. In questo modo, diminuiscono le variazioni della velocità e di conseguenza aumenta la qualità del prodotto finito. Il sistema CAD/CAM, inoltre, effettua l’approssimazione delle superfici in forma libera combinando una sequenza di elementi lineari multipli; il risultato di questa approssimazione è però visibile sulla superficie del pezzo a lavorazione ultimata. La funzionalità Smooth Tolerance Control+ mette a disposizione un algoritmo sofisticato che converte automaticamente questa sequenza di elementi lineari multipli in una curva che rispetta la tolleranza indicata. La finitura superficiale ottenuta risulta di qualità superiore, e mostra una rugosità assai meno marcata.

Maggior precisione
Ulteriore strumento indispensabile per ottenere una perfetta finitura superficiale è la funzionalità Nano Interpolation: il CNC scompone la curva ottenuta dalla Smooth Tolerance Control in piccoli intervalli e per ciascuno calcola la posizione precisa degli assi. La risoluzione interna delle posizioni di riferimento è così fino a mille volte più precisa, e la finitura superficiale ancora più pregevole.
Il controllo dei servomotori muove gli assi delle macchine secondo le posizioni di riferimento calcolate; la qualità superficiale dipende quindi dalla capacità del controllo di far muovere gli assi secondo il tipo di percorso indicato. La funzionalità Servo HRV Control ottimizza il controllo servo, riducendo la deviazione tra il percorso inserito e la posizione effettiva degli assi della macchina. Unitamente alle prestazioni dei servomotori FANUC, questa funzione contribuisce ad incrementare la precisione di finitura superficiale dei pezzi lavorati.
Grazie al tool PATTERN, la configurazione dei parametri necessari a ottenere elevate finiture superficiali è semplice; sono presenti nel controllo tre tipi di lavorazioni preimpostate: Sgrossatura, Semifinitura e Finitura; anche la definizione delle tolleranze è integrata nel controllo e di facile esecuzione.
È importante sottolineare che le nuove funzionalità CNC FANUC per una miglior finitura superficiale sono disponibili per tutti i modelli di controllo (serie 30i / 31i / 32i-B e serie 0i-F).

Robot per un’ampia gamma di applicazioni
Allo scopo di rispondere alle esigenze di un mercato in continua crescita, FANUC ha prodotto un nuovo robot collaborativo destinato a diverse applicazioni di handling, pallettizzazione e ispezione, anche nel mondo dello stampo. Dopo aver introdotto il primo robot collaborativo al mondo con payload di 35 kg e aver successivamente ampliato la sua gamma di cobot con modelli adatti a movimentare carichi leggeri da 7 e da 4 kg, FANUC introduce un nuovo robot con capacità di carico utile di 15 kg, sbraccio di 1.441 mm, portata verticale massima di 2.413 mm e ripetibilità di ±0,02. Compatto, con una base di 346×346 mm, può essere montato a pavimento, soffitto e ad angolo, adattandosi in modo flessibile e versatile a tutti gli ambienti di lavoro. Il collaborativo FANUC CR-15iA soddisfa tutte le esigenze di movimentazione integrandosi perfettamente in qualsiasi impianto di produzione, senza bisogno di alcuna barriera protettiva. Le applicazioni di questo robot sono potenzialmente illimitate, a beneficio di settori altamente competitivi come quello dell’automotive, del manifatturiero e la logistica così come di settori dove è richiesto un elevato grado di precisione, quali aerospace, elettronica e lavorazione dei metalli. CR-15iA aumenta la produttività degli stabilimenti dimostrando un’efficienza operativa assoluta che gli permette di operare ininterrottamente, in media fino a 3.850 ore prima che sia consigliato programmare interventi di manutenzione preventiva, dato che sottolinea la precisione e il rigore messo da FANUC nella realizzazione dei suoi robot. Completo di certificazione ISO 10218-1 che ne garantisce l’utilizzo sicuro in ambienti industriali con presenza di operatori umani, il robot collaborativo FANUC CR-15iA si prende in carico le attività anche più complesse sgravando di fatto l’uomo dal doversi occupare di lavori ripetitivi e prolungati o dalla necessità di dover spostare pezzi anche pesanti, con evidenti rischi per la salute e per la qualità della vita lavorativa.

La sicurezza è totale
Come tutti i modelli della linea CR, anche questo cobot è ricoperto di una morbida gomma verde che ammortizza l’urto in caso di impatto accidentale e non presenta spigoli né angoli di chiusura potenzialmente pericolosi.
La funzione Dual Check Safety (DCS) completa il quadro relativo alla sicurezza. Si tratta di una funzione di serie su tutti i robot FANUC che riduce automaticamente la velocità di movimento del CR quando individua la presenza di un operatore nei pressi del robot. Inoltre, è possibile accrescere ulteriormente il livello di sicurezza secondo esigenze specifiche integrando funzioni anche di terze parti. L’arresto è previsto a 150 N, ma il parametro può essere regolato secondo le proprie esigenze, e prevede l’arretramento automatico del braccio. Il robot si arresta anche con un semplice tocco della mano o con una leggera spinta, a riprova della massima attenzione riposta nel rispetto degli standard di sicurezza negli ambienti di lavoro. La serie CR prevede poi che il braccio del robot non si chiuda mai a un angolo inferiore a 120 mm e che la pinza non serri più di 5 mm, così da evitare qualsiasi rischio di intrappolamento accidentale e da non ferire l’operatore. Il robot FANUC CR-15iA è dotato di un’ampia gamma di opzioni dedicate alla visione artificiale; i sensori iRVision e 3D Area Sensor permettono ad esempio di prelevare da un contenitore pezzi sparsi alla rinfusa e movimentarli con grande accuratezza porgendoli all’operatore. La funzione Hand Guidance consente poi di guidare a mano il robot in traiettorie di movimento semplificando l’insegnamento delle attività senza la necessità di utilizzare la programmazione convenzionale. La guida a mano non consente solo di eseguire la funzione di insegnamento, ma offre anche la flessibilità per intervenire manualmente nei programmi del robot. Una volta completato un programma, la funzione di guida a mano consente di intervenire sulla manipolazione manuale dell’organo di presa o del pezzo. Affidabilità e precisione sono assicurate dal controllo FANUC R-30iB Plus, elemento chiave per le prestazioni del robot in termini di tempo di ciclo, velocità, accuratezza e sicurezza. La nuova interfaccia iHMI aumenta poi l’ergonomia e la user experience del robot grazie alla presenza di un menu a icone, alla disponibilità dei manuali on-board e ad un browser web integrato per la navigazione sicura, caratteristiche che ne consentono la rapida configurazione e la programmazione semplice.