Breton usa i sistemi di calibrazione Renishaw

Breton usa i sistemi di calibrazione Renishaw per tenere sotto controllo le proprie macchine di produzione, verificare quelle prodotte e offrire la massima precisione ai propri clienti. 
Grazie a O. Moda - Tecnologie Meccaniche Marzo 2017

Calibrare la precisione

E'una bella realtà, la Breton. Un’azienda che esprime il meglio della “via italiana” al lavoro e pone in evidenza tutti i valori di concretezza, attaccamento alla propria attività e innovazione che hanno reso il nostro Nord Est un fenomeno internazionale.

D’altra parte non ci si poteva aspettare nulla di diverso da una ditta il cui nome inizia con l’abbreviazione di brevetti: perché Breton significa Brevetti Toncelli, dal nome e dalle idee del fondatore. 

Un momento della calibrazione degli assi rotativi

Sergio Prior, Responsabile Marketing, ci fornisce un condensato degli oltre 50 anni di storia dell’azienda. La storia Breton inizia nel ’63, con la realizzazione di macchine per la lavorazione della pietra naturale. In breve tempo l’intuizione e l’invenzione della pietra composita: 93% di polvere di materiali lapidei (scarti di cava e taglio e 7% di componente poliestere). 

Un brevetto Toncelli appunto, che intuì le grosse potenzialità di sviluppo di un settore assolutamente innovativo e a quel tempo quasi inesplorato. 

La lungimirante imprenditorialità del fondatore e la sua grande capacità inventiva permisero a Breton di crescere rapidamente e diventare in pochi anni una realtà di primo piano e raggiungere la leadership mondiale del mercato con la realizzazione non solo di macchine per la realizzazione e lavorazione di questo materiale ma di impianti completi.

Come dire: tutta la fabbrica meno la costruzione in muratura. E di questi impianti Breton ne ha venduti ben 120 in tutto il mondo.

Negli anni ’80 una nuova, importante evoluzione: la realizzazione di macchine CNC per la lavorazione di lastre di marmo, granito e pietra composita finalizzate alla realizzazione di piani cucina, top da bagno, ecc. che si è poi ulteriormente sviluppata con la capacità di gestione dei 5 assi. 

Un esempio di questa capacità di lavoro è nelle colonne che ornano l’ingresso dell’azienda.

Forte delle conoscenze acquisite, negli anni '90 Breton ha pensato di entrare nel settore dei centri di lavoro. 

La realizzazione di macchine a controllo numerico ad alta velocità, estremamente precise ed affidabili, che l’ha portata in pochi anni ad affermarsi come uno dei maggiori player mondiali: una crescita ottenuta grazie alla sua filosofia di lavoro sempre rivolta alla ricerca, al miglioramento continuo, all'innovazione e alla qualità dei prodotti e dei servizi.

La produzione Breton è concentrata nella sede di Castello di Godego (TV), su un'area di 81.000 mq dei quali 40.000 mq coperti, vede impiegate circa 700 persone, e vanta un’importate quota di export verso tutti i Paesi del mondo.

Parliamo di precisione

Una storia di innovazione fatta quindi di volontà, intuizione e molto ascolto del cliente. 

Una realtà che ha saputo coniugare la tecnologia alle richieste del territorio che si è via via ingrandito man mano che le innovazioni aprivano nuovi mercati.

LA FILOSOFIA DI LAVORO DELL’AZIENDA È RIVOLTA A RICERCA, MIGLIORAMENTO, INNOVAZIONE E QUALITÀ DEI PRODOTTI E DEI SERVIZI.

Una crescita che ha però sempre saputo mantenere saldi i valori di creatività e capacità di adattamento tipici del lavoro italiano.

Ma al di là della filosofia, passare dalla lavorazione dei materiali lapidei a quella dei metalli richiede un notevole incremento della precisione: non per nulla in Breton tutti i reparti di montaggio sono mantenuti a temperatura controllata per garantire costanza di prestazioni e precisione alle macchine prodotte. Ma come vengono poi controllate la produzione dei componenti e le performance delle macchine prodotte? 

Samuele Salvalaggio, responsabile collaudo, ci rivela che le macchine di produzione e quelle prodotte seguono praticamente le stesse procedure di controllo e calibrazione.

“Non si possono produrre macchine precise se i componenti non sono prodotti con macchine precise!” Sembra una cosa scontata, ma vederla messa in pratica con convinzione rafforza l’impressione di estrema serietà che tutto il team esprime.

La metodologia di controllo prevede sostanzialmente 3 fasi: il controllo di linearità, la verifica degli assi e il controllo complessivo della cinematica, tutte eseguite con strumenti Renishaw. 

La dotazione di strumenti Renishaw è di quasi 30 unità, tra laser, calibratori per rotanti, ballbar e sonde a contatto, equamente suddivise tra il controllo qualità interno e l’assistenza.

Calibrazione con sistema ballbar

Il controllo di linearità, eseguito con un sistema laser Renishaw XL-80, viene svolto con routine minimo annuale su tutte le macchine di produzione e viene anche ripetuto nel caso, per fortuna raro, in cui si registrino scostamenti, per riportare la macchina nelle condizioni ottimali. 

Il medesimo controllo viene condotto a banco sui componenti interessati, ad esempio le guide, e su tutte le macchine prodotte.

La scelta del sistema Renishaw è stata frutto di una lunga esperienza, anche dopo aver riscontrato difficoltà nell’uso di altri sistemi su misure superiori a 4 metri, cosa del tutto assente con XL80.

Il secondo controllo è quello sugli assi, realizzato col sistema ballbar QC20-W, sempre di Renishaw. Questa verifica è, tra l’altro, anche la prima che viene posta in essere in caso di assistenza su macchine installate presso clienti.

Ma anche all’interno di Breton la verifica degli assi è una prassi operativa consolidata in quanto con appena 20 minuti di controllo si verifica lo stato della macchina e si prevengono possibili errori di produzione. 

Salvalaggio conferma inoltre che, dal suo punto di vista, se tutte le aziende si dotassero del sistema ballbar, i tempi e la resa delle operazioni di assistenza sarebbero notevolmente migliorati, in quanto gli interventi sarebbero limitati ai soli casi di reale necessità e disponendo di dati precisi.

Abbiamo così compreso come in Breton vengono verificate le linearità e la conformità dei 3 assi di movimento, rispettivamente con laser e ballbar. I due assi rotativi sono calibrati utilizzando sonde Renishaw RMP60 o 600 in macchina che misurano una sfera tarata e verificata in sala metrologica. Si utilizzano cicli di verifica già presenti nel controllo numerico della macchina in grado di gestire la routine e acquisire automaticamente le correzioni necessarie. 

Questa procedura richiede davvero pochi minuti e garantisce le migliori prestazioni della macchina. “Su nostro consiglio” continua Salvalaggio, “molti nostri clienti hanno inserito questa procedura nella routine di lavoro giornaliera che inizia con la calibrazione come prima operazione. Soprattutto in caso di ambienti sottoposti a notevoli derive termiche questa prassi migliora di molto la qualità e la precisione del lavoro svolto successivamente”.

Lo standard attuale prevede quindi una calibrazione precisa e puntuale, inserita nella prassi produttiva ed in quella di collaudo, completamente affidata a strumenti Renishaw. 

Una scelta che, oltre alla validità intrinseca, è anche stata frutto “di come siamo stati seguiti, supportati ed istruiti dall’assistenza Renishaw” continua Salvalaggio “un aiuto concreto e consistente che ci ha permesso di fare un notevole passo in avanti”.
 

Calibrazione con sistema laser XL-80

Un’opinione condivisa con il mondo aeronautico

Luca Tagarelli, responsabile marketing macchine utensili, è approdato da pochi mesi in Breton, con un passato di rilievo in una importante azienda del settore aeronautico: da utilizzatore di macchine a loro promotore. Un percorso unico, che conferisce alle sue parole un peso particolare, derivato dall’esperienza diretta sul campo.

Tagarelli conferma come in quell’ambito, dove la precisione richiesta è massima e le tolleranze minime, le routine di calibrazione macchina siano prassi: “Almeno una volta all’anno l’uso di sistemi laser, una volta al mese la calibrazione degli assi e una volta a settimana la misurazione di pezzi campione sulla macchina utensile per validarne la precisione. 

Per quanto riguarda poi gli assi rotativi, questi venivano calibrati quotidianamente e, anche, ogni volta che veniva lanciata una lavorazione di finitura. Si tratta solo di dieci minuti che, per i vantaggi che portano, sono sicuramente molto ben investiti. 

Le correzioni eseguite potevano essere dell’ordine anche solo di 1÷2 centesimi di mm, ma a certi livelli la qualità è anche fatta di queste cose”.
  

Si tratta di una procedura sicuramente molto stretta, ma giustificata dal rapporto valore/numero dei pezzi prodotti in quel particolare settore. Ma la medesima procedura non può che portare benefici a qualunque utilizzatore di macchina utensile in quanto i tempi di verifica, mediamente molto brevi, si ripagano ampiamente nella prevenzione degli scarti.

Tra l’altro, uno dei punti di forza della proposta tecnica Breton è che tutti i controlli di calibrazione vengono effettuati ben 2 volte di default e senza supplemento di costi: la prima in fase di collaudo interno, la seconda durante il collaudo della macchina presso il cliente finale. 

Questa prassi dimostra in modo più che tangibile la fiducia che Breton ripone negli strumenti Renishaw e come l’uso di questi sia del tutto integrato nelle modalità produttive e venga utilizzato come dimostrazione della validità e precisione della macchina installata.
 

Calibrazione del 4° e 5° asse con sonda Renishaw

Ma che vantaggi porta la calibrazione?

Luca Tagarelli parla della sua esperienza nel settore aeronautico. “Al mio ingresso in azienda, nel 2002, le sonde Renishaw erano presenti su molte macchine, ma scarsamente utilizzate. 

Chi programmava credeva poco in questa metodologia e, di conseguenza, la reale qualità del componente si scopriva solamente nel controllo finale in sala metrologica, con tutti le problematiche relative: perdita di tempo, sovraccarico della sala e, non ultimo, pezzi che, se non conformi, diventavano irrimediabilmente scarto. 

Conflitti tra personale di misura e addetti alla produzione e, cosa più importante, tempi lunghi di fermo produzione. Con l’inserimento nelle routine operative delle sonde Renishaw, e l’inizio dell’uso del ballbar le cose sono cambiate sensibilmente. 

I vantaggi sono stati subito percepibili e netti, ed anche il ritorno dell’investimento è stato più che rapido. Basti pensare alla differenza tra un intervento di manutenzione realizzato dopo una collisione o un problema qualunque che generi un fermo macchina, con conseguenti ritardi di produzione rispetto ad operazioni preventive che portino a pezzi buoni alla prima! 

Nell’ambito aeronautico spesso il valore di un singolo pezzo o lotto di prodotti corrisponde al valore totale di uno strumento di calibrazione: il costo viene quindi ammortizzato completamente nel momento del primo problema riscontrato”.

In Breton il core business è comunque quello relativo al settore lapideo e anche qui, nonostante i livelli di precisione richiesti siano inferiori, i vantaggi della calibrazione sono stati recepiti dall’esperienza del settore meccanico e le macchine vengono sottoposte a routine di calibrazione che ne garantiscono il funzionamento ottimale. 

La semplicità d’uso e la rapidità dei controlli hanno poi fatto il resto. Riassumendo il concetto, si può dire che, in Breton, azienda certificata ISO 9001 e ISO 14001 che produce direttamente tutti i componenti “core”, la scelta di lavorare con macchine calibrate costantemente è diventata la prassi operativa standard che viene anche fortemente consigliata ai clienti.

PREVENIRE GLI ERRORI 

Il sistema ballbar QC20-W consente il rilevamento degli errori prima che questi abbiano impatto sulla produzione e permettono di pianificare in modo ottimale gli interventi di manutenzione e riparazione. Il ballbar QC20-W consiste sostanzialmente in un trasduttore con estremità sferiche montato magneticamente tra il mandrino e la tavola della macchina in esame. 

La filosofia di lavoro dell’azienda è rivolta a ricerca, miglioramento, innovazione e qualità dei prodotti e dei servizi.

La macchina viene programmata per eseguire movimenti circolari sui 3 piani ed il trasduttore rileva le variazioni dalla traiettoria ideale e individua gli errori di posizionamento. 
Le deviazioni sono analizzate e classificate in ordine di importanza, con il riconoscimento di oltre 20 cause di errore in quanto errori differenti presentano tracciati con forme differenti.

La possibilità di eseguire test su 3 piani ortogonali con un unico piazzamento rende le procedure di test semplici e rapide oltre a consentire l’acquisizione di misure volumetriche rappresentative dell'accuratezza di posizionamento. Il ballbar QC20-W utilizza al meglio la potenza del software e conserva il principio di un semplice programma circolare per CNC. 

La combinazione di questi due fattori permette di diagnosticare e quantificare con grande rapidità gli errori di posizionamento della macchina, inclusi gli errori di inseguimento, di stick-slip, di gioco, la ripetibilità e gli errori di scala. L’analisi dati fornisce anche indicazioni sulla geometria della macchina e sul valore totale dell'errore di circolarità. Il fatto poi che ballbar operi in modalità wireless semplifica molto l’operatività, soprattutto in situazioni dove l’area di lavoro è limitata e la presenza di cavi potrebbe essere fonte di problemi.
Per saperne di più sui centri di lavoro a 5 assi Breton, scrivi a mail@breton.it.

Vi risponderemo in brevissimo tempo.

Grazie per l'attenzione e a presto.

Bye-bye

Sergio Prior