Automazione “Hold & Weld”: la rivoluzione nella saldatura di carpenterie pesanti e complesse.

Un leader mondiale nella produzione di macchine agricole si è rivolto a noi per automatizzare la saldatura di imponenti strutture a parallelepipedo, lunghe fino a 3.500 mm. La sfida era complessa: far coesistere grandi lastre strutturali con una miriade di piccoli componenti, impossibili da gestire con le maschere tradizionali. Abbiamo risposto progettando un sistema a tre robot cooperanti che rivoluziona il concetto di fissaggio: la minuteria viene gestita senza l'uso di dime fisse, massimizzando flessibilità e velocità operativa.

Le sfide del business

Il progetto presentava complessità tecniche che impattavano direttamente sulla produttività:

Variabilità estrema: l’impossibilità di creare dime di bloccaggio per i numerosi pezzi piccoli a causa della loro posizione variabile.
Dimensioni critiche: gestione di manufatti lunghi fino a 3,5 metri che richiedono ampi raggi d’azione.
Tempi morti elevati: il carico e il bloccaggio di carpenterie pesanti e ingombranti occupavano una frazione eccessiva del tempo ciclo.
Logistica di carico: la necessità di utilizzare il carroponte per movimentare i pezzi strutturali all’interno di un’area densamente occupata da robot su slitta.

collage di foto di macchine robotiche

Soluzione strategica

L’architettura dell’impianto è stata progettata per massimizzare il tempo mascherato e la flessibilità operativa:

Configurazione a tre robot su slitta: due robot KUKA IONTEC dedicati alla saldatura e un terzo robot KUKA ad alta precisione (HA) per la manipolazione e il posizionamento in tempo reale.
Tecnologia “robot-as-jig”: il robot di manipolazione posiziona i pezzi piccoli con precisione millimetrica mentre il robot di saldatura esegue la pre-puntatura, eliminando il costo e l’ingombro di centinaia di dime fisse.
Doppia stazione a “tornio” mobile: due maschere di saldatura montate su carri slitta separati. Questo sistema permette di portare la zona di carico all’esterno dell’ingombro dei robot, consentendo l’uso agevole del carroponte in totale sicurezza.
Maschere di saldatura autoadattative: il robot di manipolazione regola automaticamente la lunghezza della maschera spostando le parti mobili su guide a ricircolo di sfere, adattandosi istantaneamente al modello da saldare.
Cambio utensili automatico: gestione di diversi sistemi di presa tramite un magazzino dedicato e cambi automatici elettro-pneumatici sul polso del robot.

braccio robotico che salda

Risultati e valore generato

L’integrazione di queste tecnologie ha permesso di raggiungere obiettivi di business superiori:

Riduzione del tempo ciclo: grazie alla saldatura simultanea con due robot sullo stesso pezzo (reso possibile dalla lunghezza del manufatto).
Efficienza “tempo mascherato”: mentre un lato dell’impianto salda, l’operatore carica i pezzi strutturali sul secondo carro esterno, azzerando i fermi macchina.
Flessibilità totale di modello: il sistema si riconfigura automaticamente per lunghezze variabili da 2.000 a 3.500 mm senza intervento manuale sulle attrezzature.
Ottimizzazione degli spazi: l’uso di carri slitta per le maschere ha risolto il conflitto tra l’ingombro dei robot e la necessità di manovra per carichi pesanti.

Specifiche tecniche e dotazione

Sistemi di saldatura: 2x KUKA KR20 R3100 IONTEC installati su slitta traslante per la massima copertura operativa.
Unità di manipolazione: 1x KUKA KR120 R3100-2 HA (High Accuracy) su slitta, ottimizzato per il posizionamento millimetrico dei componenti.
Capacità dimensionale: gestione di manufatti con sezione fino a 1000×600 mm e lunghezze estese fino a 3500 mm.
Integrazione di processo: gruppi di saldatura integrati direttamente a bordo slitta, una scelta progettuale che garantisce la massima libertà di movimento e l’assenza di interferenze durante le lavorazioni più complesse.