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Progetto per i giovani

Venerdì 21/03/2025 è iniziato ufficialmente il nostro progetto per i giovani: un percorso formativo sviluppato assieme all’Istituto di istruzione superiore “E. Mattei” di Recanati. I nostri tecnici esperti di automazione, hanno incontrato per la prima volta due classi quinte dell’indirizzo di Meccanica, per mostrare loro le varie fasi di realizzazione di un automazione custom realizzata ad hoc su esigenza del cliente.

Caricatore automatico per rettifica senza centri

Ideazione, progettazione meccanica, elettrica, pneumatica, idraulica, realizzazione dei componenti, assemblaggio, programmazione e stesura dei manuali, sono solamente alcune delle fasi trattate durante la lezione. Gli studenti hanno potuto toccare con mano il risultato del progetto, avendo portato con noi il nostro “caricatore automatico per rettifica senza centri” a controllo numerico.

Le domande sono state tante, così come la curiosità sugli argomenti trattati e l’attenzione dimostrata dai ragazzi, in procinto di cimentarsi con l’esame di maturità ed approcciarsi con il mondo del lavoro, dell’industria o dell’università.

Una collaborazione a cui Gima tiene e crede molto: i giovani sono il nostro futuro e il target di età delle nostre assunzioni è proprio tra 19 e 30 anni, per intraprendere così una crescita formativa tramite corsi teorici e addestramento pratico, per sviluppare i tecnici di domani. Non è quindi un caso che i nostri tre neo “docenti” siano tutti usciti proprio dall’istituto “E. Mattei”, ritrovando professori, aule e ricordi passati ed esponendo con orgoglio il valore aggiunto che la scuola ha fornito nelle loro vite, fatte di strade diverse, di università o direttamente del mondo del lavoro, ma sempre con il fine di apprendere, migliorare e crescere.

Il percorso continuerà, sviluppandosi in quattro lezioni, con le classi quarte e quinte sempre dell’indirizzo meccanica, trattando diversi argomenti: torneria automatica, costruzione stampi, tranciatura, automazione industriale e certificazioni, sviluppando una collaborazione con la scuola iniziata nel 2024 con la fornitura di attrezzature didattiche Fanuc e proseguita con stage, visite aziendali e appunto lezioni di laboratorio in presenza.

Costruiamo assieme il futuro!

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Funzione della macchina

La macchina, realizzata ad hoc su richiesta del cliente, costruisce gli anelli direttamente dal filo metallico zincato da 1 mm di spessore, modellandolo attorno al ciondolo, tramite un sistema di camme meccanico comandato da controllo numerico, rendendo l’anello sicuro e solido.

Gli utensili sono completamente integrati in un automatismo dotato di accorgimenti mirati a ridurre il tempo ciclo al minimo possibile, tramite sistemi di visione, vibratori di carico e sensori di elevato grado di precisione, che permettono di eliminare i rischi relativi a fermi macchina e al contempo di poter garantire le migliori performance in termini di qualità.

Aspetti progettuali, hardware e software

La maggior parte dei componenti fisici (parti meccaniche, supporti, basamenti, solo per citarne alcuni) sono stati progettati e realizzati esplicitamente per questo progetto, utilizzando centri di lavoro a controllo numerico, rettifiche, taglio plasma e stampante 3D per poter garantire ai progettisti il più ampio ventaglio di possibili soluzioni costruttive e prestazionali tra cui scegliere ed al cliente, la migliore soluzione per la funzione in questione.

Accurata è stata la scelta della componentistica elettrica ed elettronica, effettuata tra i prodotti dei principali brand del settore automation, nonché partners di Gima S.p.A.

La programmazione software, sviluppata internamente dall’ufficio tecnico di Gima S.p.A, è progettata su misura ed è specifica per la macchina. Oltre a permettere alcuni gradi di variabilità all’interno della lavorazione eseguita, integra funzioni di sicurezza, che completano il corredo delle soluzioni meccaniche e progettuali richieste dalle normative CE.

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Figura 1: interno di uno stampo progressivo

L’avanzamento della lamiera è solitamente effettuato tramite dispositivi pneumatici, meccanici o elettronici. Ad ogni colpo della pressa, l’alimentatore fa avanzare il nastro per una lunghezza che corrisponde al passo dello stampo. Un errore di alimentazione fa sì che punzoni e matrici agiscano su una porzione di lamiera diversa da quella per i quali sono stati progettati, sollecitando in maniera imprevista gli utensili.

D’altro canto, un errore di alimentazione può essere sia causa che conseguenza di una rottura, pertanto è indice che si è verificata una condizione critica e che è quindi necessario fermare immediatamente la pressa.

In questo articolo vedremo quali sono le tecniche utilizzate per ridurre al minimo il rischio di rottura dovuto ad errori di avanzamento nastro.

I tre metodi principali per rilevare gli errori di alimentazione

1. Pilota salva stampo
   I punzoni pilota nello stampo hanno la funzione di posizionare con precisione la lamiera durante la fase di chiusura dello stampo, agendo su dei fori eseguiti solitamente nei primi passaggi. In base al diametro dei punzoni pilota, essi sono in grado di far fronte a piccoli scostamenti della lamiera, solitamente nell’ordine di qualche decimo di millimetro (in funzione anche del tipo di alimentatore utilizzato). Quando lo scostamento è superiore, il pilota non riesce a posizionare la lamiera.
   È tuttavia possibile dedicare ad un pilota la funzione di “salva stampo”, installandolo con una molla di rientro anziché come punzone pilota rigido. Quando lo stampo si chiude, se il pilota salva stampo trova la lamiera piena anziché un foro, esso rientra agendo su un interruttore (normalmente chiuso) che ferma la pressa.

2. Tonnellaggio della pressa
   La maggior parte delle presse moderne hanno la possibilità di impostare un limite di sicurezza al tonnellaggio, oltre il quale la pressa si ferma. Pertanto, se durante l’operazione di stampaggio la forza richiesta supera quella prevista, la macchina andrà in allarme.

3. Sensore micron
   È possibile installare un sensore che misura con precisione l’altezza alla quale lo stampo si chiude. Se un errore di alimentazione causa l’ingobbamento della lamiera nello stampo, lo stampo si chiude prima ed il sensore interviene aprendo un contatto.

4. Interruttore a leva/flessibile
   È possibile installare, all’ingresso dello stampo, un sensore in grado di rilevare se la lamiera si ingobba a causa dell’impossibilità di avanzare. Questo metodo è adatto per passi stampo elevati e spessori lamiera bassi, ovvero nei casi in cui un impedimento all’avanzamento fa sì che il nastro si incurvi. Questa soluzione, similmente alla precedente, non è in grado di rilevare avanzamenti scarsi dovuti esclusivamente a problemi dell’alimentatore, come può essere lo scorrimento del nastro tra le ganasce.

Il sistema più adatto va scelto in base al tipo di stampo e all’esperienza del costruttore. Va però detto che il limite di tutti questi metodi risiede nell’inerzia della pressa: fermare la mazza non è un’operazione istantanea, viste le masse in gioco, pertanto, una volta rilevato l’errore di avanzamento, potrebbe essere già troppo tardi.

Il metodo del pilota salva stampo può risultare efficace per velocità di stampaggio basse e su presse con una bassa inerzia, oltre ad essere di facile implementazione.

La misura del tonnellaggio della pressa, invece, avviene a stampo completamente chiuso, pertanto non permette di evitare il primo colpo critico, ma solo i successivi. Può essere comunque utile nel caso in cui bisogna valutare condizioni che causano un progressivo aumento degli sforzi di stampaggio.
Anche il micron di posizione, in modo simile al pilota salva stampo, non può garantire lo stop in tempo utile della macchina.

Qual è dunque la soluzione definitiva?

Per operazioni veloci e complesse, occorre essere in grado di controllare che l’avanzamento sia stato effettuato correttamente quando la pressa è ancora in fase di ascesa, o comunque, ancora in prossimità del punto morto superiore, in modo da poterla fermare in tempo.

Per fare ciò, è necessario conoscere la posizione della pressa, la durata della fase di alimentazione e la posizione esatta della lamiera. Per le prime due si fa solitamente ricorso a PLC più encoder in modo da sincronizzare con precisione l’avanzamento nastro ed il controllo salva stampo con la posizione della mazza.

La parte più critica è conoscere la posizione della lamiera all’interno dello stampo. Per fare ciò, si può ricorrere a degli interruttori di fine corsa che agiscono direttamente, o tramite leverismi, su degli intagli ricavati sulla bandella. In alcuni casi è possibile progettare lo stampo in modo che, le geometrie generate dai tagli progressivi, possano essere sfruttate in tal senso. Quando ciò non è possibile, va previsto un punzone che realizzi un intaglio dedicato, sul quale va posizionato il sensore al passo successivo.

Figura 2: intaglio dedicato alla funzione di salvastampo

Come visibile nell’immagine, a volte ciò comporta l’utilizzo di una materia prima di maggior larghezza, occorre pertanto sempre valutare il rapporto costi/benefici, tenendo a mente che, in molti casi, il maggior costo del materiale è compensato dalla minor manutenzione e dai minori fermi macchina dovuti a rotture dello stampo.

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