Facendo riferimento alle specifiche impostate per la macchina finale, si devono definire le dimensioni del pallet anche in funzione delle dimensioni spaziali massime previste per il pezzo lavorabile all’interno della zona di lavoro; il massimo peso sopportabile verrà determinato di conseguenza, anche in funzione della struttura della macchina (basamento e tavola porta-pallet) 46.
Una volta impostati questi valori, risulta possibile effettuare la scelta relativamente al sistema di cambio pallet più adatto per garantire la corretta movimentazione dei pallet, comprensivi dei pezzi da lavorare; infatti, in funzione di peso e dimensioni da movimentare, un sistema di cambio pallet risulta più vantaggioso rispetto ad altri.
Successivamente si può decidere se implementare o meno un magazzino porta-pallet per ampliare il numero di pallet gestiti; ciò determina ovviamente una maggiore complessità della struttura e del controllo della macchina, con miglioramenti invece dal punto di vista dell’automazione. In ogni caso, anche la scelta del magazzino porta-pallet deve sottostare alle limitazioni imposte dalle specifiche del pezzo lavorabile, oltre all’abbinamento richiesto con il sistema di cambio pallet.
Una volta definite le tipologie di cambio pallet e, eventualmente, di magazzino, risulta indispensabile la definizione del sistema di movimentazione, al fine di valutare il tempo richiesto per effettuare l’operazione di scambio. Questa specifica dipende ovviamente dall’inerzia dell’intero sistema, comprensivo di pallet e pezzi caricati, oltre alla tipologia di cambio pallet utilizzata. A titolo di esempio, si può osservare come un sistema a forca (swing type), nonostante le inerzie da movimentare siano di solito elevate, in genere impiega un tempo minore per effettuare lo scambio rispetto a quello impiegato da sistemi quali shuttle o manipulator47.
Si deve prevedere ovviamente un azionamento per rendere possibile il moto del sistema di cambio pallet adottato; la posizione viene controllata per mezzo di un sensore, il quale invia dei segnali di
45 Si veda il capitolo 3.6.1 Modularità per differenza tra specifiche macchina e specifiche modulo.
46 Si devono garantire in ogni caso i parametri di precisione e ripetibilità previsti da normativa.
47 Questi sistemi devono prima prelevare il pallet presente nella zona di lavoro e depositarlo all’interno del magazzino;
solo successivamente prenderanno il nuovo pallet e lo porteranno da una sede all’altra.
Cambio pallet feedback al controllo numerico. Di conseguenza, la precisione nel posizionamento del pallet dipenderà dall’accuratezza che caratterizza il sensore e dal tipo di sistema di movimentazione.
Per quanto riguarda i coni di centraggio da adottare, fare riferimento al capitolo 4.5 Sistemi di centraggio e bloccaggio pallet proposto in precedenza, dove questi sistemi sono stati trattati in maniera approfondita.
In questo modo sono state delineate le specifiche principali del sistema di cambio pallet necessarie per sopperire a quanto ricercato per la macchina utensile. In fase di progettazione si deve tener conto di queste caratteristiche per la definizione del sistema più idoneo da adottare.
Il percorso seguito fino a questo punto ha permesso di caratterizzare nel dettaglio sia il tipo di macchina utensile preso come riferimento, sia le possibilità offerte per quanto riguarda i sistemi di cambio pallet automatico disponibili. In questo modo, molte delle informazioni fondamentali per la comprensione del tema trattato sono già state introdotte in precedenza, permettendo di snellire quanto verrà proposto nel presente capitolo.
Per prima cosa si rivela necessario introdurre la macchina utensile, oggetto fondamentale della trattazione; si tratta del centro di lavoro di fresatura a 5 assi simultanei sviluppato e prodotto all’interno dello stabilimento Emco-Mecof e denominato UMILL 1500. Si procede così all’elenco delle specifiche della suddetta macchina utensile nella sua versione standard48 al fine di caratterizzare al meglio l’oggetto dello studio e il campo di applicazione della stessa.
Successivamente, al fine di compiere uno studio approfondito e completo per l’implementazione di un sistema automatico di cambio pallet su un centro di lavoro di fresatura, si rivela fondamentale una fase preliminare di benchmarking; l’obiettivo risulta essere quello di registrare informazioni su quanto offerto dai competitors nella medesima fascia di mercato e con macchine simili a quella su cui verte lo studio, almeno dal punto di vista delle specifiche tecniche.
In questo modo risulta possibile creare un database, tanto più ampio quante più macchine vengono analizzate, contenente tutte le informazioni di riferimento per quanto riguarda un generico centro di lavoro di fresatura49; questo risulta fondamentale per garantire lo sviluppo di uno studio in linea con le specifiche estrapolate dall’analisi di benchmarking, tale da risultare concorrenziale sul mercato preso come riferimento.
Successivamente si prevede una fase di valutazione preliminare per la possibile implementazione di un sistema APC al centro di lavoro in esame; essa verrà sviluppata sia dal punto di vista tecnico, ovvero convenienza in termini di tempo ciclo e produttività, sia da quello economico, con approfondimenti su aspetti quali Make or Buy50.
Una volta introdotti questi aspetti di valutazione, si fornisce una descrizione approfondita sugli step affrontati per la definizione dei diversi sistemi di cambio pallet applicabili sul centro di lavoro di fresatura preso in esame.
Successivamente si prenderà un singolo caso specifico relativo ad una commessa in lavorazione, per la quale viene ovviamente prevista l’applicazione di un sistema APC; in questo modo risulta possibile identificare tutti gli aspetti che concorrono alla definizione del sistema di cambio pallet ottimale per la singola applicazione.
Una volta effettuata la scelta della tipologia di cambio pallet automatico da affiancare alla macchina utensile e del relativo magazzino pallet, si rivela necessaria una valutazione approfondita dal centro di lavoro in ogni sua parte; in questo modo risulta possibile identificare le criticità ancora presenti ed apportare le dovute correzione per garantire il funzionamento e l’ottimizzazione dell’intero sistema.
48 Nella versione base risulta assente il sistema automatico di cambio pallet.
49 Vedi 3.6 Centri di lavoro di fresatura a 5 assi simultanei.
50 Non si scende nel dettaglio per quanto riguarda le analisi economiche poiché non di competenza del sottoscritto.