Attività:
Per creare nuove funzioni mantenendo inalterata la qualità, Stadler Rail ha pianificato un nuovo sistema di saldatura per le carrozzerie non lavorate. L'aspetto più interessante è che l'impianto Stadler è stato realizzato in modo autonomo, senza l'intervento di un produttore esterno. La scelta è ricaduta su FANUC in modo naturale, dal momento che in precedenza erano già state acquisite diverse unità LR Mate 200iC e Arc Mate 120iC per la produzione.
Soluzione:
Nel nuovo impianto vengono impiegate due nuove unità Arc Mate 120iC, una sul lato sinistro, l'altra sul lato destro. Queste unità si fanno carico dei processi di saldatura più tediosi, che richiedono da quattro a sei ore, in base al tipo di carrozzeria. Per garantire l'accessibilità per l'intera lunghezza della carrozzeria, i robot sono stati installati su una piattaforma, mentre queste ultime sono state montate su un binario. Tutti gli assi di spostamento e i telai vengono azionati da cremagliere dello sterzo ad alta precisione e dai servomotori FANUC.
Risultato:
Il nuovo sistema di saldatura soddisfa pienamente i requisiti per diversi anni a venire. Grazie alle telecamere laser installate, è possibile posizionare sempre la torcia con la massima precisione nelle aree di saldatura e raggiungere i valori di destinazione con bassi livelli di tolleranza. Ciò garantisce una qualità costante e di alto livello.
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La precisione del robot
Stadler crea un nuovo sistema di saldatura proprietario
Immaginiamo di viaggiare in treno. Stiamo viaggiando comodamente? La struttura che ci accoglie è confortevole e leggera? Se la risposta è sì, allora probabilmente siamo viaggiando all'interno di un vagone della metropolitana, in un tram o in un treno regionale o interregionale realizzato da Stadler.
Stadler fabbrica treni da 75 anni. Questo fornitore dei sistemi che offre soluzioni per la produzione di veicoli ferroviari ha la propria sede in Svizzera orientale, a Bussnang. Stadler ha oltre 7.000 indipendenti presso tutte le proprie sedi. FLIRT è il prodotto di punta, di cui sono state vendute 1400 unità in un totale di 17 Paesi. FLIRT è l'anagramma di Fast Light Intercity and Regional Train (unità multipla), ovvero un treno regionale e Intercity leggero e rapido.
Ultime novità:
Nel mese di maggio, Stadler ha inaugurato il nuovo treno ad alta velocità e a pianale ribassato Giruno, in presenza del Presidente Federale Doris Leuthard e delle Ferrovie Federali Svizzere (SBB). Il viaggio inaugurale del treno è avvenuto solo dopo due anni e mezzo di sviluppo e realizzazione. Dalla fine del 2019, il Giruno attraverserà il Gottardo, il tunnel ferroviario più lungo del mondo.
I vagoni a pianale ribassato sono la specialità dell'azienda e sono collocabili su qualsiasi rotaia. I passeggeri possono accedere al treno senza l'ausilio di scalette o gradini. Per creare ulteriori funzioni e mantenere il livello di qualità che contraddistingue Stadler, l'azienda ha realizzato un nuovo sistema di saldatura per le carrozzerie non lavorate.
L'aspetto più interessante è che l'impianto è stato realizzato direttamente da Stadler. Quante aziende possono vantare un sistema di realizzazione delle apparecchiature di questa portata? In precedenza, sono stati consultati diversi produttori di impianti, ma è stato subito chiaro che non era possibile realizzare i concept dell'azienda tramite soggetti esterni. Ad esempio, chiunque può realizzare un prato verde. Tuttavia, lavorare su un complesso di edifici già esistente e con una certa storia alle spalle richiede una conoscenza perfetta di ogni singolo processo. Inoltre, per motivi economici, l'impianto doveva essere realizzato senza interrompere le operazioni e doveva essere integrato in produzione. Stadler vanta una notevole esperienza nella tecnologia delle saldature, pertanto il concept a livello di procedura era già disponibile. Di conseguenza, la realizzazione è avvenuta quasi del tutto dietro le indicazioni dell'azienda. Per determinati ambiti, Stadler si è affidata a esperti esterni, ad esempio Fanuc per la robotica.
I profili in alluminio, pressofusi in modo continuo secondo le linee guida Stadler, sono la materia prima per le carrozzerie. I gruppi prefabbricati vengono posizionati nel sistema di saldatura tramite una gru interna. In seguito, vengono allineati, rivettati e saldati. La preparazione alla saldatura avviene tramite programmi offline, in modo di garantire sempre la produttività dell'impianto. Tuttavia, la regolazione fine del programma avviene in loco. Le saldature a più passate vengono eseguite automaticamente, anche per motivi di qualità. Il tempo di combustione dell'arco elettrico dipende dal tipo di carrozzeria e varia da quattro a sei ore. Per via di limiti meccanici per l'implementazione dei robot, esistono ancora alcune attività di saldatura che vengono eseguite rigorosamente a mano. Inoltre, alcune attività di saldatura non vengono selezionate in base all'opportunità di utilizzare procedure manuali o impiegare i robot, piuttosto vengono messe in opera in base a criteri economici. Come in qualsiasi ambito produttivo, i profili a saldatura automatica sono soggetti a requisiti molto elevati in termini di tolleranze di produzione. La pianificazione e il controllo della qualità della produzione sono incentrate su questo aspetto.
Una telecamera laser consente di posizionare sempre la torcia sull'area di saldatura, garantendo il raggiungimento dei valori di destinazione con livelli di tolleranza molto bassi.
Pertanto, l'analisi delle singole fasi di lavorazione nella produzione dei sottogruppi, la ricerca continua dei potenziali di ottimizzazione o dei fattori che influenzano il processo automatizzato rientravano già nella fase di pianificazione del team di progettazione. Le saldature manuali tendono sempre a ridurre la precisione nella fase di prefabbricazione. Oggi, l'impiego di robot per questa fase garantisce la realizzazione di componenti precisi in modo costante. Il motivo è la precisione del robot.
L'impiego di robot presso il sito di Bussnang è iniziato nel 2005. Da allora, due particolari aree tecniche hanno determinato il cambiamento del software e della comunicazione fra i componenti tramite Profinet. Uno dei vantaggi offerti dal protocollo di comunicazione digitale è la possibilità di ridurre il numero di cavi da posizionare. Inoltre, la gestione dei cambiamenti è più semplice, dal momento che, aggiungendo sensori e segnali, occorre modificare solo il protocollo.
Nel 2005, dopo un lungo processo decisionale, l'azienda ha adottato i robot di Fanuc. Il fattore decisivo è stato il design compatto, nonché le varie possibilità offerte dal pacchetto software per la saldatura ad arco. L'implementazione dei robot Fanuc prevede la formula "chiavi in mano". Al momento, vengono implementate unità LR Mate 200iC e Arc Mate 120iC con diverse opzioni software. Attualmente, nel nuovo impianto sono in funzione due unità Arc Mate 120iCs, una sul lato sinistro e l'altra sul lato destro. I robot sono installati su una piattaforma, a sua volta installata su un binario. Pertanto, la carrozzeria resta accessibile per tutta la lunghezza. Tutti gli assi di spostamento e i telai vengono azionati da cremagliere ad alta precisione e dai servomotori Fanuc, facilmente integrati nei comandi del robot sotto forma di assi.
L'unità Arc Mate 120iC, alimentata da Cloos per la saldatura di alta precisione delle aree interessate.
Per il controllo della qualità, è stato integrato un software nell'alimentazione per la saldatura fornita da Cloos, al fine di monitorare il processo. Inoltre, una telecamera laser consente di posizionare sempre la torcia sull'area di saldatura, garantendo il raggiungimento dei valori di destinazione con livelli di tolleranza molto bassi.
L'intera apparecchiatura è stata selezionata in base a un semplice principio, ovvero prendere sempre le decisioni in base a prove e test.
L'impianto è stato progettato per tutte le carrozzerie non lavorate prodotte da Stadler. Stadler prevede di soddisfare l'intera domanda nei prossimi anni. Il motivo è l'adozione del cosiddetto scartamento strutturale per le carrozzerie. Gli standard occidentali ed europei sono identici. L'impianto copre anche il maggiore scartamento strutturale nei Paesi CIS, ai massimi livelli. Durante la fase di pianificazione, la simulazione 3D prevedeva diversi tipi di tram, treni e vagoni della metropolitana e l'impianto è stato progettato di conseguenza.
Maggiori informazioni disponibili presso:
FANUC Switzerland GmbH
Grenchenstrasse 7
2504 Biel / Bienne
Telefono: +41 32 366 63 63
Fax: +41 32 366 63 64
Contatto: Claudia Scheidegger
claudia.scheidegger@fanuc.eu
www.fanuc.ch
