Pressure Seal a chiusura rapida

 

In questi ultimi due giorni il mio soggiorno in Liguria  non è stato (purtroppo) accompagnato dal bel tempo e questo mi ha permesso di finire il mio ultimo studio di una valvola pressure seal a tre vie con comando automatico.
Niente di complicato, ho solo ripreso l'esperienza fatta negli anni scorsi ed aggiungervi il comando per automatizzare l'apertura e/o la chiusura.
Sono le tipiche valvole di protezione delle caldaie che in caso di necessità interrompono e deviano immediatamente il flusso.
E se continua a piovere non mi rimarrà altro che farne una gamma completa.

Quando il progettista vive in un mondo tutto suo....

 

Volevo intitolare questo post con "Aiuto, mi si è ristretto il garage" e vi spiego perchè.

Nel 1986 ho acquistato per caso una Golf. Ne sono rimasto tanto soddisfatto (con il GTI diesel ho fatto 415.000 km senza vedere un meccanico) che negli anni ne ho acquistate altre quattro, MA...

C'è sempre un MA. 

Ogni nuova versione era più larga della precedente di un paio di centimetri. Per farla più comoda, per mettere le barre antiintrusione nelle portiere, per mille altre motivazioni, tutte giustificatissime, MA...

Ma le carreggiate delle strade non si allargavano, le strade di montagna erano, sono e resteranno strette, le strisce del parcheggio del mio supermercato non si allargavano, ma soprattutto IL PORTONE DEL MIO GARAGE NON SI ALLARGAVA !!

Ora per entrare devo chiudere gli specchietti esterni altrimenti non passa e quindi, con ogni probabilità, questa sarà l'ultima Golf che entrerà nel mio garage.

Ma questo problema lo avranno più o meno tutti e quindi ? Cambieranno casa per avere un garage più grande o, più facilmente, cambieranno auto ?  

E il "sig." Volkswagen ci avrà guadagnato o avrà perso qualche milione di clienti ?

Se, a questo punto, non avrete già abbandonato il mio blog vi starete chiedendo cosa c'entra con la macchina utensile. E' molto semplice.

Le macchine utensili della vecchia generazione avevano il montante che si muoveva in "Z" quindi su un basamento lungo e stretto. Sul fianco destro avevano il magazzino utensili (quasi sempre una catena) e sul lato sinistro l'armadio elettrico.

Oggi hanno quasi tutte il montante che si muove in "X" quindi un basamento largo. A destra c'è sempre il magazzino utensili che però spesso è un rack dove il manipolatore ha bisogno di una corsia dove muoversi e quindi si crea un ingombro ancora maggiore. Se poi alla sinistra mettiamo anche l'armadio elettrico abbiamo finito di giocare.

Io ho provato ad immaginare un cliente che ha in azienda due vecchie macchine (nel mio caso le ho dimensionate sugli ingombri di una Mandelli 7 di cui ho ancora buona memoria) installate tra due pilastri di un capannone (interasse 10.000mm). Ora, se volesse cambiare una delle due vecchie macchine e sostituirla con una di nuova generazione (ovviamente con stesso pallet (630) e stesse corse) come potrebbe fare visto che una sola "nuova" macchina occupa quasi l'intera campata ?
Chi disegna le nuove macchine si sarà mai posto il problema ? 

O obbligherà il vecchio cliente a cercare altrove ?

E se il futuro fosse nel passato ?

Chi mi segue sa che ho vissuto per molti anni l'evoluzione della macchina utensile.
Prima fresalesatrice senza magazzino utensili e senza tavola girevole, con il montante fisso e la tavola a croce per diventare nel corso degli anni un centro di lavoro completamente automatizzato con il montante che si muoveva in "Z" e la tavola girevole in "X".

Da un pò di anni le cose sono ulteriormente cambiate, ora quasi tutti i costruttori propongono il montante che si muove in "X" e la tavola girevole che si muove in "Z".

E' inutile che stia ad elencare vantaggi e svantaggi , se seguite questo blog è perchè le macchine utensili le conoscete e ormai saprete anche che ho lavorato molti anni in Mandelli dove mi sono occupato in particolar modo della industrializzazione della Mandelli 7 e poi della nascita della Thunder.

E proprio sulla base della Mandelli 7 sto facendo questo mio nuovo personalissimo studio, rispolverando anche la particolarità che aveva un'altra grande macchina Mandelli, la Quasar. 

Ribaltare la tavola girevole per lavorare la quinta faccia.

Nel mio post precedente (clicca qui) sottolineavo l'importanza delle dimensioni che hanno raggiunto i moderni centri di lavoro e proprio per questo sono tornato a muovere il montante in "Z", ma con qualche cambiamento.
Ad esempio alzando le spalle del montante per supportare meglio la spinta sul mandrino ed inclinando le guide dell'asse "X" per lo stesso motivo.

Al momento è poco più di una fantasia in 3D, ma le dimensioni sono reali, con un pallet di 630mm.

Non so se nei prossimi giorni scoprirò che in realtà non è fattibile ma l'idea di poter ipoteticamente proporre ai clienti delle centinaia di Mandelli 7 sparse nel mondo una macchina moderna sostituibile alla precedente perchè ha (quasi) lo stesso layout mi piace molto. 

Se poi l'interasse dei piedi di appoggio fossero uguali .....

TEE ASME B16.25 Butt welding ends e D'Andrea U-Tronic

 

La calma che c'è al Cenobio dei Dogi di Camogli ne fa l'ufficio perfetto per pensare in tranquillità e questi giorni mi sono serviti per riprendere uno studio che avevo già affrontato in passato, quello dell'applicazione di una testa D'Andrea ad un centro di lavoro.

In passato ho affrontato varie volte le problematiche nate dalla applicazione di una testa D'Andrea, ma erano relativamente facili perchè la differenza di posizione della flangia utensile (con o senza la testa D'Andrea) veniva compensata dal montante che si muoveva in Z ma se il montante si muove in X ? Come compensare la differenza di posizione della flangia utensile con o senza la testa D'Andrea ?

C'era poi la necessità di portare la testa D'Andrea in macchina, ma molto semplicemente la si caricava su un pallet dedicato e si aggiungeva una stazione di carico/scarico attorno allo scambiatore pallet, ma ora ? Con la tavola girevole che si muove in Z solitamente c'è uno scambiatore a due posizioni. Potrei utilizzarne uno per portare la testa D'Andrea in macchina, ma perderei la possibilità di scambiare velocemente il pezzo lavorato con quello da lavorare. In alternativa dovrei utilizzare uno scambiatore a più stazioni, più costoso e più ingombrante. Ed entrambe le soluzioni non mi piacciono.

Perchè non immaginare di utilizzare il magazzino utensili per depositarvi anche la testa D'Andrea e con un secondo traslatore portarla in macchina ?

Il traslatore utensili e quello dedicato alla testa viaggeranno sugli stessi binari e saranno alternativamente fermi a fine corsa quando uno dei due sarà in funzione in modo da non intralciarne il movimento. Questo secondo traslatore avrebbe il compito di portare la testa ad una stazione di carico/scarico dove un carrello con corsa a doppio sfilamento (nel caso della mia TX 2100 sarebbero solamente 300+300 mm) porterebbe la testa in macchina.

Ovviamente ci sono mille problemi da affrontare, far convivere la stazione di carico/scarico con il box, con le coperture telescopiche, con il refrigerante che cade durante lo scambio, ma niente che non si possa risolvere. In questo modo non ho perso la funzionalità dello scambiatore pallet a due posizioni e non ho la necessità di ricorrere ad un multipallet.

Ma rimane il problema della diversa posizione della flangia utensile quando monto la testa D'Andrea.

Come ho già scritto prima, in passato bastava spostare il montante più avanti o più indietro (si muoveva in Z) e il gioco era fatto, ma ora che i montanti si muovono quasi tutti in X ? Semplice (forse), se non si può più spostare il montante in Z perchè non spostare lo scambiatore utensili ?

Ma il (lungo) weekend è finito, domani rientro e casa ed avrò modo di continuare lo studio.

E se passate per Camogli fermatevi al Cenobio dei Dogi, anche solo per un pranzo o una cena, mi ringrazierete.

Smart Working

Continuo a sviluppare la mia TX 1300, ma con concetti che porterò anche sulla TX 1600, TX 2100 e TX 2600. Il tema che mi sono posto è quello di avere utensili in comune in una cella di due o più macchine e lo sto immaginando con un magazzino generale posto sopra ad una pedana su cui scorre un robot. I magazzini delle singole macchine avranno la possibilità di spostare un cestello di circa venti utensili fino all'altezza della pedana in modo di portarli a bordo del robot che potrà scaricare i vecchi utensili e ricaricare quelli nuovi. I cestelli potranno anche essere preparati in tempo mascherato e immagazzinati in attesa del cambio. Per ora è solo un'idea, c'è ancora molto su cui lavorare, ma credo possa funzionare e ho tempo per lavorarci.  C'è solo qualche distrazione di troppo...

Piano prodotto

In questi giorni ho ripreso il prestudio della mia TX 1300 e l'ho dettagliato maggiormente. Era nato come un semplice concept, ma giorno dopo giorno à diventato (quasi) un piano prodotto. 

Il basamento dell'asse Z (corsa 1100) è ormai completamente definito. Lavorazioni e componentistica ci sono. Le guide sono predisposte per essere raffreddate, le canale portacavi vanno un pò ridimensionate, ma ci sono e ci sono anche le coclee. E anche se si vedono poco ci sono anche riga ottica e camme di fine corsa. Non ho fatto il basamento (che ovviamente andrebbe verificato con un FEM) su tre punti di appoggio perchè analizzando i costruttori più "famosi" non l'ho ritenuto così indispensabile, ma nulla vieta di rivederne una versione diversa.
Non ho nemmeno integrato il supporto dell'APC nel basamento perchè nel caso di transpallet rotante (ad uno o più livelli) l'APC è inutile e quindi devo avere la possibilità di fare configurazioni diverse.

Il basamento dell'asse X (corsa 1300) è molto semplice. Anche in questo caso ci sono le lavorazioni e la componentistica. Guide, avanzamento asse, riga ottica e camme di fine corsa.

Anche il montante (corsa 1100) è fatto. Ho dettagliato le lavorazione per le guide, per le camme di fine corsa per l'asse Y e il supporto del micro di fine corsa per l'asse X. Ho previsto i tamponi di fine corsa, l'avanzamento asse, la riga ottica per l'asse Y ed il supporto per la testina della riga ottica per l'asse X.
Ho iniziato a dettagliare anche le catene portacavi, ma che nella versione finale subiranno un cambiamento. Come si vede non ho messo due viti sull'asse verticale perchè anche in questo caso basta guardare un pò il mercato è si vede quanto sia calata la "moda". Fino a poco tempo fa se non avevi a catalogo macchine con doppie viti a sfere su tutti gli assi e se non le dichiaravi "per lavorare il titanio" non eri nessuno poi forse qualcuno si è accorto che non tutti devono lavorare il titanio, ma tutti preferiscono spendere parecchie migliaia di euro in meno. Ovviamente una versione con due viti si può sempre fare e magari sullo stesso montante.

La testa è molto semplice. Ci sono le lavorazioni per accogliere un elettromandrino, i pattini, la chiocciola per la vite a sfere, ed il supporto per l'impiantistica. Ovviamente quest'ultima andrebbe dettagliata unitamente ad un ufficio tecnico elettrico.

Due versioni di tavola girevole (pallet 630x800). La prima con la classica vite senza fine OTT e la seconda per chi vuole andare un pò più ... veloce.

Il gruppo cambia utensili comprende anche il portellone. L'apertura del portellone è comandata da un motore elettrico e non da un cilindro pneumatico per evitare di scaricare aria intrisa di olio ad ogni comando, ma soprattutto per limitare l'apertura un caso di utensili corti e quindi risparmiare tempo sul cambio utensili.

Una vasca di raccolta convoglierà trucioli e refrigerante nelle coclee ai lati dell'asse Z mentre le pareti del box vengono fissate ad un telaio.

In assenza dell'APC, la parte frontale del basamento verrà chiusa da una semplice vasca di raccolta.

 

Il gruppo di scambio (per le versioni con APC) è composto da un cilindro oleodinamico per il sollevamento e da un motoriduttore per la rotazione di 180° delle forche dell'APC.

Ho previsto anche un gruppo di scambio pallet per una versione di macchina con tavola girevole ad asse orizzontale che è assolutamente intercambiabile con il precedente senza modificare la struttura della macchina. Cambierà, ovviamente, solo la parete frontale del box.

Il magazzino utensili (in questo caso da 400 posti) è (concettualmente) un lontano "parente" di MCM o Makino che sono quasi la stessa cosa con l'unica differenza che MCM deposita l'utensile direttamente nell'alveare mentre Makino lo deposita dentro ad un bicchiere.

Nella parte anteriore o posteriore del magazzino c'è la postazione di carico/scarico utensili. La particolarità interessante è che questa postazione può essere palletizzata e colloquiare direttamente con la navetta che trasporta i pallet con i pezzi lavorati dalle macchine.

Assemblando il tutto potrò avere una macchina stand-alone con uno scambiatore pallet, ma in qualsiasi momento potrò aumentare le potenzialità della macchina aggiungendo, ad esempio, una navetta (a più livelli) con una o più stazioni di carico/scarico. Come ho descritto in precedenza, la navetta potrà prelevare anche dal magazzino utensili un (finto) pallet con un massimo di 16 utensili per portarli ad una stazione di carico/scarico o ad una tool-room. Sulla navetta e sulle stazioni di c/s ci sto ancora lavorando e devono essere ultimate..

Ho previsto anche una alternativa alla navetta lineare con uno scambiatore pallet ad uno o più livelli esterno alla macchina. E' intuitivo che ha un numero limitato di posti, ma ha una dimensione compatta e piuttosto contenuta.

Questo, per il momento, è tutto. Più avanti arriverà la versione definitiva della macchina con la tavola girevole ad asse orizzontale e poi inizierò la TX 1600. Ma ora, dopo tanta fatica, serve un pò di meritato riposo. In Liguria, la terra che amo da sempre. Se passate dalle parti di Camogli venitemi a trovare, potremo parlare di macchine utensili davanti ad un panorama stupendo.

Il mio ultimo "Piano prodotto" l'ho firmato in Mandelli, appena prima di passare alla Mecof di Ovada, alla fine degli anni '90 ed era quello della Mandelli 500 che poi, alla presentazione, si sarebbe chiamata Thunder 500. Le specifiche imposte dalla Direzione erano particolarmente difficili e in pochi avrebbero scommesso sul buon risultato eppure ci sono riuscito. Ma se ci sono riuscito è anche grazie a Osnaghi, Sidoli e Astorri che hanno lavorato con me. E al grande, immenso aiuto che non ci ha mai fatto mancare il compianto Francesco.

TX 1300 e TX 1300 TEE

Qualche tempo fa avevo ipotizzato una testa a sfacciare (o per sfacciare, come preferite) su un centro di lavoro con montante mobile (vedi il post) su due assi e la tavola girevole fissa. Questo mi facilitava un pò le cose in fase di cambio utensile perchè eventuali differenze di lunghezza tra il naso mandrino standard e il portautensili della testa a sfacciare potevano essere compensate con la corsa in Z del montante. Ma se l'ipotetico centro di lavoro fosse come quelli più attuali con il montante che si muove solamente in Z ?
Per questa seconda ipotesi sono partito dalla mia TX 1300 (vedi il post) a cui ho sostituito il montante (corsa verticale 1100) con quello della mia TX 1600 (corsa verticale 1500) e su questo ho montato la mia testa a sfacciare che è decisamente più alta della standard, ma ha sempre corsa 1100 grazie al montante più alto.

La struttura interna della testa è rimasta la stessa dello studio precedente ma ho sviluppato meglio la parte del mandrino standard. Al momento il canotto ha un diametro di 230 mm con una corsa di 320 mm ed una volta estratto arriva sullo stesso piano del portautensili presente sulla testa a sfacciare.

Arretrando il mandrino standard è possibile far ruotare la testa a sfacciare.

La parte posteriore è quella più complessa e probabilmente subirà ancora qualche piccolo cambiamento, ma è già abbastanza completa. La definizione dei motori è tutta da sviluppare insieme ad un buon ufficio tecnico elettrico cosa che nella mia cucina da dove disegno non è presente.

Un buon FEM mi potrebbe anche suggerire come migliorare la struttura che sostiene le guide per il canotto, ma non rientra nella mia dotazione. Magari potrebbe farlo qualche studente universitario come prova di esame o come tesi. In passato ho già collaborato con alcuni studenti del Politecnico di Piacenza ed ho incontrato persone interessanti.

A me rimane ancora molto da fare ed una cosa non semplicissima saranno le coperture telescopiche degli assi X/Y che non dovranno in ogni caso stravolgere la struttura della macchina standard TX 1300.

Non sarà facile, ma sicuramente divertente.

Per ora buon weekend a chi mi segue.

Si chiamavano Over e Thema

Molti, molti anni, fa c'erano due centri di lavoro a primeggiare sui mercati. Si chiamavano Over e Thema ed è inutile dirvi da chi erano costruiti. Uno aveva la tavola fissa, il montante si muoveva in XZ e la testa ovviamente in Y. Nell'altro il montante si muoveva solo in X, la tavola in Z e la testa sempre in Y.

In quegli anni non ci si preoccupava molto dell'antinfortunistica o dell'inquinamento, l'operatore saliva "a bordo" del montante protetto solo da una semplice ringhiera e trucioli e refrigerante finivano tutti a terra eppure, per quei tempi, erano degli autentici "gioielli" e funzionavano alla grande. E allora perchè non rivederle in una chiave più moderna ? Perchè non vedere di nuovo uno slittone (RAM) sulle macchine di quel costruttore ? Avrà molti limiti, molti difetti (fondamentalmente uno, la caduta verso il basso con lunghe corse), ma anche molti pregi e molti, molti costruttori lo propongono da anni.


In quello su cui sto lavorando io devo definire ancora piccoli dettagli, qualche cuscinetto, due pulegge, una cinghia dentata e poco altro, ma è già abbastanza definito.

Anche la testina non sta venendo male. Mancano tutte le viti perchè non volevo perdere tempo, ma arriveranno anche loro ! Questa è una indexata con una dentatura Hirt, ma presto arriverà anche una testina ad asse continuo in uno slittone di 450x450 o 500x500.

Devo ancora pensare ad una testa "U" ma vorrei fare qualcosa di più originale di quelle che si vedono in giro che, pur di costruttori diversi, sembrano la fotocopia l'una dell'altra. Ma che fare ? ancora una indexata o una continua ? Per ora voglio definire tutti i dettagli di quanto ho già fatto, poi vedrò il resto.

Il problema più grande sarà fare un magazzino utensili ed un ATC moderno, veloce, espandibile. Funzionale per chi ha necessità di pochi utensili, ma anche per chi ha necessità di un numero elevato. Catena ? Rack ? Ruota ? A bordo macchina o a terra ? Certo, posso anche mettere un rack a bordo macchina ma dovrò evitare che ad ogni accelerazione gli utensili volino dappertutto. E quando dovrò sostituire anche solo un utensile che faccio ? Faccio salire "al volo" l'operatore ? O fermo la macchina ?

Con un magazzino a terra non avrò questi problemi, ma ad ogni cambio utensili il montante dovrà spostarsi a fine corsa allungando i tempi di Tool To Tool, e allora ?

Non sarà una scelta facile e allora ... per ora, buonanotte a chi mi segue.