Arcobaleno Verniciatura robotizza l’applicazione di polveri su carpenteria di grande dimensioni

VERNICIATURA INDUSTRIALE 663-664

INDUSTRIALIZZARE E ROBOTIZZARE I PROCESSI DI VERNICIATURA A POLVERI DI CARPENTERIA METALLICA COMPLESSA FINO A 7000 MM DI LUNGHEZZA. QUALITÀ COSTANTE E TEMPI DI RESA RAPIDISSIMI RISPETTO AI CICLI ANTICORROSIVI A LIQUIDO

Importante verniciatura per conto terzi della zona nord milanese, Arcobaleno Verniciatura negli ultimi dieci anni ha accelerato sia sull’ampliamento della gamma dei cicli messi a disposizione delle aziende della trasformazione metallica di pezzi di media e grande dimensione, sia sull’integrazione progressiva e costante di tecnologie di ultima generazione.
Guidata da Marzio Patuzzo, il contributo di competenze ed energie della seconda generazione – Paolo e Valerio Patuzzo – ha permesso a Arcobaleno Verniciatura di trasformarsi in un riferimento nell’area servita, con un impianto automatico a polveri dotato di cabina e apparecchiature totalmente digitalizzate (Zeus), cabina di granigliatura e un impianto statico (a pezzi fermi e movimentazione manuale delle bilancelle) per la verniciatura a polveri di pezzi fino a 7.000 mm di lunghezza e pesi significativi.

Quest’ultimo impianto è stato recentemente sottoposto a completa ristrutturazione e spostato in una sede separata, dotata di carroponte. Nel contempo, nella sede iniziale è stato liberato spazio oggi utilizzato come area di manovra per i pezzi di dimensione medie verniciate con la linea automatica.

«Nell’occasione del trasferimento – ci dice Valerio durante la nostra visita – e dati gli ottimi risultati ottenuti con il precedente investimento tecnologico che ha riguardato la linea automatica, abbiamo effettuato un’analisi tecnico-economica per valutare l’integrazione di un sistema robotizzato per la verniciatura a polveri di carpenteria di grandi dimensioni e peso, supportati dalla squadra della Guerra (già nostro fornitore per una ampia gamma di prodotti, tra cui cabina e apparecchiature Zeus) e la Epistolio per la robotizzazione dell’impianto a movimentazione manuale».

«La robotizzazione della verniciatura a polveri di pezzi e carpenteria di grandi dimensioni offre un aumento importante della produttività. I tempi di verniciatura manuale, per pezzi di forma e dimensioni omogenei, sono inizialmente più veloci. In realtà, soprattutto per pezzi di grandi dimensioni, tale velocità è destinata a ridursi notevolmente con il passare delle ore, per la fatica fisica che richiede l’applicazione su pezzi di grandi dimensioni. Il robot, invece – sottolinea Valerio – produce senza variazioni di velocità, e al termine del turno di lavoro abbiamo verificato che la produzione complessiva è sempre superiore, in alcuni casi, molto superiore (più del doppio). Inoltre, si elimina la necessità di predisporre i cambi per le pause di lavoro, il verniciatore è sempre nelle condizioni di poter intervenire per effettuare nuovi programmi, quando necessario, o per ottimizzare il programma in opera. Aiuta ad affrontare un tema critico, quella della mancanza di manodopera disposta a lavorare in verniciatura e della sua estrema mobilità. E dà una risposta al mercato e ai clienti, che ricercano il miglior risultato possibile nel minor tempo possibile e a prezzi competitivi».

«L’impianto, servito da un trasportatore aereo non motorizzato – ci mostra Valerio – permette, insieme al carroponte, la movimentazione di pezzi di grandi carpenterie, fino a 7.000 mm (il robot, in realtà, può verniciare perfettamente pezzi lunghi fino a 7.200 mm). Una particolare conformazione del trasportatore consente di muovere le bilancelle sia in senso longitudinale che trasversale, offrendo una grande flessibilità d’uso dell’impianto. Le carpenterie arrivano in questo stabilimento già pronte per essere verniciate, granigliate o pretrattate chimicamente. Per inciso, fortunatamente oggi i migliori produttori dell’industria metalmeccanica e della carpenteria conoscono sempre meglio le possibilità offerte dai cicli protettivi ed estetici, e spesso ci fanno richieste coerenti con lo stato delle superfici da trattare che ci inviano. Macchine e cabina di granigliatura sono situate nello stabilimento 1 dell’azienda, stiamo valutando la possibilità d’installare anche in questa sede una cabina di granigliatura e, in un prossimo futuro, anche un tunnel di pretrattamento chimico multistadio: ma si tratta di un progetto più complesso, che pensiamo di sviluppare in una nuova sede dove integreare anche alcuni processi a monte e valle della verniciatura.

Una volta caricati sulle barre portapezzi, i pezzi possono essere traslati o spinti in cabina. La cabina, progettata in collaborazione con i tecnici della Guerra, che ha provveduto anche al trasferimento in questa sede dell’impianto preesistente, ha due diverse modalità d’accesso, dal lato corto o dal lato lungo (in questo caso, mediante traslazione laterale). All’interno della cabina è stato collocato un circuito su binari a terra per il robot, gestito dallo stesso robot d’applicazione. Una volta rilevata la presenza di pezzi in cabina, il robot scorre per la lunghezza a verniciare la prima faccia del o dei pezzi, fermi (lato “muro”), vernicia le zone laterali e quindi trasla per portarsi sulla seconda faccia del o dei pezzi (lato “portone”), scorrendo per la loro lunghezza. Il robot è dotato di cambio pistola, per utilizzare sia pistola a corona o pistola tribo, in dipendenza dalla conformazione geometrica del pezzo.
La soluzione del circuito a binari a terra ci ha permesso di semplificare installazione e programmazione. Abbiamo valutato, preliminarmente, anche altre soluzioni (doppio robot o robot appeso, per esempio), ma cercavamo un sistema semplice, con una sola macchina, dato anche che si tratta del nostro primo approccio con robot antropomorfo».

«Il lavoro di programmazione si effettua per autoapprendimento. Poiché lavoriamo in stretta connessione con un produttore di strutture per piste di kart, verniciamo serie di pezzi che differiscono solo per la lunghezza, dunque con i tecnici del reparto software della Epistolio – sottolinea Valerio – abbiamo sviluppato e stiamo affinando un sistema che ci permette di effettuare la programmazione, in autoapprendimento, di una sola sezione del pezzo, e quindi di “assemblare” digitalmente i vari segmenti di programma per le differenti lunghezze, in modo da poter ottimizzare anche il lavoro di programmazione. Insieme a questa semplificazione dell’interfaccia di programmazione, in fase di affinamento, il reparto software della Epistolio, ha studiato la possibilità di memorizzare sequenze di lunga durata: in alcuni casi, infatti, la sequenza completa per verniciare il carico di una sola bilancella può durare fino a 30 min, tempi che non sono usuali per l’applicazione robotizzata di vernici».

«La disponibilità delle squadre tecniche dei nostri due principali fornitori a lavorare insieme per individuare soluzioni e interventi d’ottimizzazione – guidate da Pietro Martorini quelli della Guerra e da Luca Venturini quella della Epistolio – ha già prodotto risultati importanti: possiamo aggiungere, all’omogeneità dell’applicazione, che sui pezzi per le strutture delle piste kart abbiamo verificato un eccellente aumento di produttività dell’impianto. Con un operatore che gestisce la movimentazione delle bilancelle, ed eventualmente, il lavaggio (mediante lancia manuale) e un verniciatore, robotizzando e ottimizzando l’applicazione siamo passati da una produzione di 30 a una di 75 travi/giorno. Data l’alta precisione d’applicazione che si ottiene con il robot antropomorfo – continua Valerio – non è necessario prevedere il ricupero dell’overspray, lavorare con polvere vergine offre una garanzia aggiunta di omogeneità della qualità di protezione. Si tenga conto che siamo terzisti, e spesso ci vengono richiesti alti standard di durabilità in ambienti con classi di corrosività elevate. Se necessario, applichiamo anche cicli bistrato, ed è sufficiente la regolazione dei parametri dell’elettrostatica per poterli effettuare rapidamente.

Tra l’altro, mi sembra che, dopo molti anni di stasi, i produttori di vernici in polvere ci stanno offrendo prodotti con prestazioni superiori, un’applicazione di precisione ci permette di sfruttare meglio questi miglioramenti».

«Oltre alle strutture per piste kart – riprende Valerio – verniciamo qualsiasi pezzo che possa entrare in cabina e nel forno, per esempio motori elettrici con ampie aree alettate, per i quali si effettua il cambio della tecnologia elettrostatica (tribo invece che corona), e del relativo programma d’applicazione del robot. Abbiamo provato anche sistemi senza venturi del nostro fornitore d’apparecchiature d’applicazione, ma attualmente riteniamo che la regolazione dei sistemi più tradizionali, corona e tribo, sia più semplice, probabilmente anche perché ben conosciuti dai nostri operatori. Dunque, per evitare un cambiamento di modo d’operare troppo complesso – tenuto conto che su questo impianto si effettuano fino a 5 cambi colore/giorno – per il momento la decisione è stata di utilizzare apparecchiature d’applicazione d’uso più intuitivo».

«Oltre al valore aggiunto di lavorare con aziende italiane, Epistolio e Zeus, il progetto è frutto della capacità d’ascolto e assistenza in campo della Guerra. Un’azienda, quest’ultima, che ci accompagna da tempo – dice Valerio – supportandoci nelle decisioni innovative che ci hanno permesso di crescere tecnologicamente, per dare servizi di alta qualità e grande rapidità d’esecuzione nel campo della verniciatura per conto terzi per prodotti in serie e, per così dire, “fuori standard”, per dimensioni, forme e pesi. Ci sembra, inoltre, che il mercato dia più importanza alla verniciatura e alle sue prestazioni di durabilità ed estetiche, almeno rispetto a 10 anni fa: la ripetibilità e omogeneità dei cicli, spesso definiti in funzione dei standard internazionalmente conosciuti (ci riferiamo alla ISO 12944:2018), sono dunque fattori competitivi che possiamo mettere in campo con ancora più strumenti e soluzioni tecniche, adatti per questi fini».

Robotizzare l’applicazione di vernici in polvere per la grande carpenteria è senz’altro una soluzione innovativa, capace di dare una risposta altamente industrializzata a esigenze tipiche della verniciatura a liquido “anticorrosiva”, con rese nell’intervallo delle ore invece che dei giorni. Inoltre, permette di dare una risposta anche alla sempre più allarmante mancanza di manodopera, offrendo ai migliori verniciatori una migliore prospettiva lavorativa, sia in termini di specializzazione sia di riduzione dei carichi “fisici” del lavoro di verniciatura. Chi gestisce il robot ha, naturalmente, competenze specifiche di verniciatura, ma dev’essere anche capace di gestire un’interfaccia digitale e poter intervenire per ottimizzare il lavoro del robot (traiettorie, velocità, gestione della pistola). La squadra dei fornitori che ha messo a punto il sistema offre sempre la necessaria formazione e la successiva assistenza, anche sotto questo profilo.

«Nel nostro caso – conclude Valerio – siamo impegnati direttamente io e Paolo, insieme ai nostri verniciatori, per la messa a regime del sistema robotizzato. Siamo convinti che il nostro impegno diretto ci permetta di ottenere più velocemente i migliori risultati possibili dall’investimento effettuato, così come penso accada in molte verniciature per conto terzi: la direzione ha una motivazione particolare per trovare rapidamente le soluzioni per ottenere gli aumenti di produttività calcolati in fase di decisione».