CLC crea dentatrici a coltello all'avanguardia con i controlli CNC FANUC

Obiettivo: sostituire una guida lineare meccanica tradizionale con un controllo CNC per creare una dentatrice a coltello incredibilmente versatile e tecnicamente avanzata.

Soluzione: utilizzare un controllo CNC FANUC modello 31iB per fornire un sistema di guide completamente elettronico sulla macchina.

Risultato: l'avanzato livello di controllo fornito dal modello 31iB ha consentito a CLC di sviluppare una delle dentatrici più flessibili e produttive del mondo.

Dentatrici flessibili e di elevata produttività

Le funzioni avanzate presenti sulla macchina FANUC 3 1uB con controllo CNC hanno consentito a CLC di realizzare una delle dentatrici più flessibili e produttive del mondo grazie all'utilizzo di guide lineari elettroniche che rendono possibile anche ottenere denti elicoidali con straordinaria produttività.

Nel mondo non sono in molti a occuparsi di sistemi di dentatura con creatore o della produzione di ruote dentate. Il motivo è semplice: si tratta di uno dei processi più complessi nel campo della lavorazione meccanica per asportazione di truciolo per cui è necessario, in relazione alla creazione del profilo desiderato, combinare grande precisione con produttività e flessibilità di utilizzo elevate. I denti necessari per i sistemi di trasmissione meccanica sono disponibili infatti in molti tipi di forme e dimensioni diverse. Nella maggior parte dei casi la ruota dentata rappresenta uno dei componenti più critici poiché è da questa che dipendono le prestazioni finali e pertanto la qualità di mercato richiesta è sempre del livello più alto.
Il caso dell'azienda CLC con sede in Emilia Romagna è praticamente unico sul mercato internazionale, poiché si tratta di una delle poche realtà a livello internazionale in grado di offrire tutti i tipi di macchine per la realizzazione di denti, ovvero dentatrici con creatore e con assi orizzontale e verticale, dentatrici a coltello e rettificatrici per ruote dentate e viti senza fine.
Fondata in Italia oltre 30 anni fa come azienda specializzata nell'adattamento a sistemi esistenti, si è trasformata in un'azienda produttrice di macchine utensili per il settore delle ruote dentate e ha continuato a svilupparsi in questo senso per più di 20 anni. Grazie a questa attività, ha guadagnato considerevole notorietà, prima sul mercato italiano e successivamente all'estero. Sebbene debba sostenere la concorrenza di grandi multinazionali, ha ottenuto un notevole successo, aumentato nel tempo, che le ha consentito di acquisire numerosi ordini importanti in Europa e in Asia. Il successo l'ha spinta a espandere la propria presenza sul mercato americano e ad ampliare gli impianti di produzione, che attualmente occupano un'area di oltre 6.000 metri quadrati.

Valore aggiunto della flessibilità

Come dichiara il fondatore Roberto Cervi: "Uno dei punti di forza di CLC è sempre stata la flessibilità. Non ci limitiamo a realizzare solo un tipo di macchine per una lavorazione di ruote dentate specifica. Nel tempo, siamo riusciti a realizzare l'intera gamma di soluzioni necessarie a soddisfare meglio le esigenze di coloro che creano denti e ruote dentate, dalla produzione di massa o in serie tipica del settore automobilistico alla produzione di lotti medio-piccoli con l'elevato grado di variabilità tipico delle officine specializzate di terze parti. A tale riguardo, offriamo tutte le piattaforme principali per la lavorazione dei denti, dalle dentatrici con creatore a quelle a coltello, personalizzabili con molti accessori e varianti e realizzate per consentire ai nostri clienti di acquisire maggiore produttività e flessibilità."
Le macchine CLC sono in grado di lavorare pezzi di dimensioni molto diverse, che variano da diametri di 100 mm a diametri di 2000 mm per le macchine con asse verticale e con moduli fino a 30 mm, mentre le macchine con asse orizzontale possono lavorare pezzi con un diametro fino a 500 mm e una lunghezza di 3000 mm.
Cervi spiega: "L'obiettivo di creare macchine flessibili e con prestazioni elevate ci ha spinto a focalizzare l'attenzione sull'eccellenza tecnologica non solo nell'ambito delle caratteristiche meccaniche delle nostre macchine utensili, ma anche in quello dell'automazione elettronica. Siamo ad esempio uno dei pochi produttori in grado di fornire ai clienti una stazione di lavoro completa con sistemi automatizzati e di carico/scarico dei pezzi automatico. Il nostro obiettivo è quello di diventare l'unica azienda cui rivolgersi grazie a tutte le nostre competenze e a tutta la nostra esperienza nel settore delle ruote dentate. Le nostre macchine, ad esempio, sono state progettate per essere facilmente utilizzate in combinazione con robot antropomorfi e con altri sistemi di manipolazione di pezzi e accessori automatizzati. In questo contesto, la collaborazione con FANUC si è rivelata estremamente vantaggiosa. Oltre ai controlli CNC, in varie occasioni FANUC ci ha fornito i suoi robot antropomorfi che abbiamo integrato con le nostre macchine per realizzare stazioni di lavori notevolmente produttive e flessibili. Oltre a consentirci di implementare la nostra offerta, il pacchetto di automazione di FANUC ci ha permesso di offrire ai nostri clienti un'alternativa molto apprezzata in settori diversi del mercato, rappresentata da un approccio estremamente competitivo ad applicazioni differenti."

Un unico utensile di taglio per ogni tipo di dente

Una delle macchine più innovative e tecnologicamente più avanzate realizzate da CLC è la dentatrice a coltello modello CLC 200-SZ con guide elettroniche. La particolarità di questa macchina universale utilizzata per creare denti con un diametro massimo di 250 mm e una lunghezza utile di 100 mm è dovuta all'adozione di un sistema di guide completamente elettronico di precisione elevata che sostituisce le guide lineari meccaniche tradizionali.
"La sostituzione delle costose guide meccaniche con un meccanismo a manovella con controllo CNC diretto ci consente inoltre di lavorare denti elicoidali con flessibilità straordinaria e costi operativi minori. Non è più necessario infatti che i clienti utilizzino guide lineari meccaniche personalizzate per ogni tipo di dente da realizzare. In questo modo è possibile eliminare non solo il costo notevole della guida stessa, ma anche le ore necessarie per assemblarla e riassemblarla ogni volta che cambia il tipo di lavorazione. La guida controllata elettronicamente presente nella nostra dentatrice a coltello è universale. Con la semplice impostazione di parametri sullo schermo della macchina CNC, l'operatore può modificare il tipo di lavorazione quasi istantaneamente senza alcuna perdita di produttività. La velocità di lavorazione della macchina, che raggiunge 750 corse coltello al minuto per le ruote dentate elicoidali, è quasi pari a quella delle più veloci macchine specializzate e per utilizzo singolo. La nostra macchina CLC 200-SZ è pertanto una macchina realmente universale, particolarmente adatta per le necessità di terze parti che devono cambiare di frequente il tipo di produzione. La macchina è in grado infatti di dentare ruote, alberi, barre ed elementi conici o elicoidali e con tagli di fasatura diversa tra i pezzi e può essere dotata della nostra vasta gamma di attrezzature e accessori opzionali, ad esempio il parametro di modifica fase elettronico, l'utensile di sbavatura, l'utensile a testa doppia e molti altri."
Questo sistema di controllo elettronico si basa sulle funzioni più moderne presenti nei controlli CNC FANUC. In questo caso particolare, il modello 31iB può essere utilizzato in combinazione con un robot antropomorfo per il carico e lo scarico automatici, il genere il modello M-710iC/50. "Il fatto che il controllo CNC e i robot si comprendano perfettamente offre due chiari vantaggi", commenta comments Cervi. "Da una parte i produttori possono interfacciarsi in modo più semplice con i due sistemi di controllo, dall'altra il cliente finale può interagire con la macchina tramite il pannello di controllo della macchina CNC o quello del robot. Questa possibilità rappresenta un vantaggio concreto, soprattutto quando la struttura della macchina impedisce di visualizzare in modo semplice l'intera area di lavoro."

Tecnologia e sviluppo dei giunti avanzati

La dentatrice a coltello CLC 200-SZ è un condensato di tecnologie risultato dei 30 anni di esperienza acquisita dal produttore nel settore delle ruote dentate, grazie anche alla notevole quantità di attività di ricerca e sviluppo in termini di controllori numerici realizzate da tale produttore a livello mondiale.
Per ottimizzare il sistema di controllo elettronico della dentatrice a coltello CLC 200-SZ, i progettisti di questa azienda dell'Emilia Romagna hanno collaborato da vicino con i tecnici della filiale italiana di FANUC. Tale collaborazione ha coinvolto specialisti dello sviluppo e dei laboratori di ricerca per definire alcune delle funzioni specifiche necessarie per ottenere le massime prestazioni in relazione alla precisione dei profili dei denti.
L'essenza tecnologica della soluzione FANUC è la combinazione dell'esecuzione di un profilo ad alta velocità tramite la funzione AICC II e la funzione di apprendimento con cui la macchina CNC 31iB realizza profili ad alta velocità per compensare eventuali errori residui utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale sviluppati e brevettati da FANUC. Successivamente sono state utilizzate schede di controllo degli assi con prestazioni elevate e ad alta velocità insieme a tutte le funzioni tipiche già presenti nei controlli CNC FANUC per gestire dentatrici, ad esempio la funzione EGB (Electronic Gearbox) e il controllo sincrono flessibile per sincronizzare i diversi assi tra loro.
I progettisti CLC inoltre, in collaborazione con la struttura FANUC locale, hanno implementato un'interfaccia grafica per il display Panel i che consente agli operatori di programmare facilmente la macchina e di realizzare i profili tipici della guida elettronica in modo semplice e immediato. Naturalmente, l'accesso è sempre possibile anche dal pannello di controllo del robot tramite la connessione diretta tra i due sistemi utilizzando la connessione di rete realizzata con il protocollo Ethernet/IP.
Cervi conclude: "Il nostro apprezzamento per il modo in cui FANUC lavora dura da tempo grazie alla relazione diretta che abbiamo stabilito e alla sua disponibilità, che garantisce soluzioni rapide per le nostre esigenze specifiche. È come se lavorassimo per la stessa azienda e adottassimo lo stesso approccio verso i nostri clienti. Questi ultimi hanno in effetti apprezzato questa collaborazione e hanno dimostrato il loro livello di soddisfazione tornando a scegliere le nostre soluzioni tutte le volte che se ne presenta l'opportunità."

Prodotti FANUC utilizzati