L’uso di un tornio robotizzato in un’officina meccanica comporta un risparmio di tempo e di manodopera, e i risultati sono inoltre più precisi e di qualità rispetto a quelli ottenuti con un tornio manuale. Il tornio manuale richiede più lavoro da parte dell’operatore e i tempi di produzione non sono rapidi come con un tornio robotizzato. Ma che cos’è e come funziona un tornio robotizzato?
Che cos’è un tornio robotizzato?
I torni in generale, manuali o robotizzati, servono a dare forma a pezzi metallici mediante diversi processi, il più comune dei quali è la lavorazione per asportazione di truciolo. Un tornio è anche in grado di eseguire fori, tagli, scanalature, sgrossature e cilindrature su diversi materiali. Il fatto che al tornio si possano lavorare materiali di ogni tipo (acciaio al carbonio, acciaio inox, alluminio, ecc.) è un grande vantaggio per l’industria metalmeccanica.
L’automazione delle macchine utensili, tra cui il tornio e la fresatrice, iniziò alla fine del XIX secolo. Queste macchine furono perfezionate nella prima metà del XX secolo ed esistono praticamente da quando sono stati inventati i computer. La prima fresatrice automatica (anch’essa a CNC) comparve infatti negli anni ’50 in Massachusetts, negli Stati Uniti. Da allora la tecnologia CNC si è fatta strada fino a diventare una delle più importanti e utilizzate nella metalmeccanica.
A differenza del tornio manuale, il tornio robotizzato non richiede molto lavoro all’operatore, che può gestire più macchine contemporaneamente. Il tornio robotizzato funziona tramite controllo numerico CNC, cioè tramite un computer. Per funzionare richiede la programmazione conversazionale CNC, elaborata da programmi informatici.
Per prima cosa si progetta il pezzo al computer con un programma CAD (generalmente AutoCAD); il progetto ottenuto viene poi trasferito in linguaggio conversazionale CNC a un altro programma, il CAM. Questo software legge ed elabora i dati CAD e li traduce in una serie di comandi che il tornio robotizzato applica direttamente sul pezzo da lavorare. L’operatore deve solo indicare al tornio la serie di blocchi e percorsi da seguire, caricare il pezzo nella macchina, regolarlo e avviare il tornio.
I torni robotizzati possono avere uno o più mandrini. Quelli monomandrino si usano per lavorare pezzi piccoli che passano attraverso diverse fasi produttive fino al risultato finale. Si caratterizzano per il fatto che il mandrino cambia posizione più volte e lavora a velocità diverse, fino a ottenere il risultato desiderato sul pezzo.
Vantaggi del tornio robotizzato
La funzione principale del tornio robotizzato è lavorare pezzi di diversi materiali. Si possono ad esempio filettare, forare, cilindrare, sgrossare, scanalare, troncare, tornire conico, carteggiare e lucidare pezzi di materiali diversi, indipendentemente dalla loro geometria. Su un tornio robotizzato si possono lavorare vari tipi di acciaio, ma anche materie plastiche come il nylon.
Uno dei vantaggi del tornio robotizzato è che non richiede una presenza costante dell’operatore. L’alimentazione dei pezzi avviene in modo automatico, anche se l’operatore deve mettere il materiale a portata del tornio oppure caricarlo e bloccarlo lui stesso nel mandrino autocentrante. Sul mercato sono ormai diffusi i bracci robotici che si adattano al tornio e si occupano di prelevare i pezzi da lavorare e posizionarli direttamente nel tornio. Questi robot possono lavorare per lunghi periodi e ottimizzano tempi e costi di produzione.
Ciò non avviene, ad esempio, con il tornio manuale. Qui i tempi di lavorazione sono in genere molto più lunghi, ed è necessaria la presenza del tornitore, che esegue tutto il lavoro. Per l’operatore, un tornio manuale significa maggiore sforzo fisico e meno tempo per svolgere altre attività. Ma serve un esperto per usare un tornio robotizzato? I torni CNC richiedono che l’operatore impari a usarli, ma si tratta di un compito piuttosto semplice: un tornitore abituato alle macchine manuali può prepararsi facilmente a usare un tornio a controllo numerico.
Un altro dei vantaggi del tornio robotizzato rispetto a quello manuale è la qualità superiore del risultato: un tornio robotizzato lavora con maggiore precisione, per cui i pezzi sono generalmente finiti e non serve un ulteriore processo di lucidatura, come invece accade con il tornio manuale. Il tornio robotizzato è inoltre in grado di gestire meglio gli scarti rispetto al tornio manuale: un tornio a controllo numerico genera meno sprechi, con un risparmio nella produzione. Infine, questi torni dispongono di assi che consentono di lavorare più pezzi metallici contemporaneamente, purché seguano lo stesso percorso, cioè pezzi uguali. Con il tornio manuale questo non è possibile.