LINEA DI LAVORAZIONE E CONTROLLO RUOTE FERROVIARIE

Home » Case history » LINEA DI LAVORAZIONE E CONTROLLO RUOTE FERROVIARIE

CELLA PER LAVORAZIONE PIASTRE LAMINATE

 

1.0 SCOPO DELLA FORNITURA

E’ stata realizzata una linea  di lavorazione e controllo di ruote ferroviarie destinata a soddisfare le seguenti operazioni:

  • a) esecuzione prova ultrasuoni
  • b) esecuzione prova di durezza
  • c) esecuzione prova di equilibratura
  • d) esecuzione marcatura
  • e) esecuzione foratura
Nella linea si è reso necessario inserire una stazione di ribaltamento ruota ferroviaria.

L’apparecchiatura per la prova ad ultrasuoni, per la prova di durezza e per l’equilibratura sono di fornitura  dal Cliente e sono state integrate meccanicamente ed elettricamente alla linea fornita.

Oltre al sistema di trasferimento ruota, si è reso necessario progettare e realizzare il ribaltatore ruota ferroviaria, la foratrice ed il robot di movimentazione testa di marcatura

La progettazione dell’impianto risponde ai seguenti obiettivi:

  • soddisfare una produzione intensiva attraverso l’automazione dell’intero  processo
  • fornire un sistema semplice e robusto, adatto all’ambiente ed affidabile nel tempo
  • predisporre l’impianto per essere integrato in un più ampio sistema di automazione

2.0 DATI DI PROGETTO

Lo studio ha considerato  la manipolazione delle seguenti ruote ferroviarie:

Diametro ruota       650 -1.350 mm

Peso ruota              150 – 750 Kg

 

3.0 DESCRIZIONE DELLA FORNITURA

Per motivi logistici l’impianto è stato separato in 2 linee:

  • Banco prova che include la stazione di controllo con ultrasuoni e la stazione controllo durezza
  • Banco di lavorazione che include la stazione di equilibratura, la stazione di marcatura e la stazione di foratura.
3.1 Banco di prova

E’ costituito da una struttura elettrosaldata che forma il basamento sul quale è allocato il  sistema di movimentazione della ruota ferroviaria, il carro per il posizionamento della stazione di prova durezza ed il ribaltatore a 90° per lo scarico della ruota dal banco.

La ruota viene depositata sulle guide del sistema di movimentazione ruote dal ribaltatore a 90° della stazione di controllo ad ultrasuoni.

La movimentazione delle ruote  avviene in 3 momenti sequenziali; il sollevamento verticale, lo spostamento longitudinale, la discesa verticale.

In questo modo la ruota viene traslata dalla posizione di carico alla posizione per la prova di durezza; durante la discesa,  la ruota è guidata nella corretta posizione da riferimenti con inviti a V che ne assicurano il corretto posizionamento. Tali riferimenti sono  posizionati manualmente in fase di set-up della linea.

Al termine della prova di durezza il sistema di movimentazione compie un altro passo per lo spostamento della ruota nella posizione di scarico dove il ribaltatore a 90° provvede a scaricare la ruota portandola dalla posizione con asse verticale alla posizione di asse orizzontale.

La lunghezza del banco copre il posizionamento di 3 ruote. Il ribaltatore a 90° di carico e di scarico agiranno in contemporanea in tempo mascherato.  La durata del ciclo è in funzione della durata della prova ad ultrasuoni.

3.2 Banco di lavorazione  

E’ costituito da una struttura elettrosaldata che forma il basamento sul quale è allocato il sistema di movimentazione della ruota ferroviaria, la stazione di equilibratura, la stazione di marcatura, il sistema di

ribaltamento di 180° della ruota, la stazione di foratura ed i ribaltatori a 90° di carico e scarico ad inizio e fine linea.

La ruota viene depositata sulla guida del sistema di movimentazione ruote dal ribaltatore a 90° di carico. Lo stesso sistema di movimentazione compie un passo per spostare la ruota dalla posizione di carico alla stazione di equilibratura.

Al termine dell’operazione di equilibratura, se la ruota non è scartata, un successivo passo del sistema di movimentazione trasferisce la ruota sulla piazzola della stazione di marcatura e ribaltamento di 180°. Il ribaltatore ruoterà la ruota di 180° per predisporla (se necessario) sia per la marcatura che per la foratura. Il corretto posizionamento e bloccaggio della ruota per la marcatura avviene tramite un mandrino autocentrante. Un robot a 3 assi controllati di cui uno rotante,  porterà la testa della marcatura.

Un 4° asse ruoterà la ruota ferroviaria.

Un successivo passo del sistema di movimentazione trasferisce la ruota sulla piazzola della macchina di foratura. Il corretto posizionamento e bloccaggio della ruota avviene tramite un mandrino autocentrante. Una foratrice speciale a tre assi controllati CNC portante una testa a revolver a 6 fusi esegue la lamatura, il foro scaletto e maschiatura. La rotazione controllata R garantirà l’orientamento della testa di foratura, mentre l’affondamento è garantito dalla corsa controllata Z. Un successivo passo del sistema di movimentazione trasferisce la ruota nella posizione di scarico dove il ribaltatore a 90° provvede allo scarico.  Il ribaltatore  a 90° di carico è provvisto  di un sistema idraulico di centratura sul mozzo della ruota.

La lunghezza del banco copre il posizionamento di 5 ruote. Il ribaltatore a 90° di carico e di scarico agiranno in tempo mascherato.  La durata del ciclo è in funzione della durata dell’esecuzione della foratura

4.0 DESCRIZIONE DELLE STAZIONI 

 

4.1 Ribaltatori a 90°

I ribaltatori sono movimentati da un cilindro idraulico. Il ribaltatore di carico del banco di lavorazione è provvisto di morsetti di centraggio azionati idraulicamente. Sui ribaltatori la ruota non entrerà in contatto con parti metalliche che ne danneggino la superficie.

 

4.2 Sistema di movimentazione

Il sistema di movimentazione è del tipo a trasferta alza e sposta.

Il sistema è composto da:

– un sistema di sollevamento con corsa verticale di 400mm

– un sistema di traslazione longitudinale con corsa di 2.000mm.

Sul sistema di movimentazione la ruota non entrerà in contatto con parti metalliche che ne danneggino la superficie.

 

4.3 Carro per il posizionamento della stazione di prova durezza

Sul carro viene fissata la colonna del durometro. Il carro scorre sulle guide del basamento con corsa di 1350mm.

 

4.4 Stazione di ribaltamento e marcatura

Il ribaltatore di 180° è posto frontalmente al robot di marcatura.

Il ribaltatore è costituito da una struttura a portale ancorata al basamento e l’organo di presa ha una corsa di 450mm per griffa tale da coprire tutta la gamma delle ruote ferroviarie. La presa dei morsetti avviene sul colletto della ruota

La marcatura è eseguita da un robot a 3 assi che porterà la testa di marcatura a monopunzone. Un 4° asse controllato ruoterà la ruota ferroviaria. Il sofware di controllo degli assi per la scrittura è fornito dalla SIEMENS. La corsa dell’asse X orizzontale e l’alzata verticale è dimensionata per uscire dagli ingombri per permettere la rotazione di 180° e il sollevamento della trasferta.

 

4.5 Stazione di foratura

Una foratrice speciale a tre assi controllati CNC portante una testa a revolver a 6 fusi esegue la lamatura, il foro scaletto e la maschiatura.

La testa a revolver sarà dotata di cambio gamma di velocità ad ingranaggi per il passaggio dal foro scaletto alla maschiatura.

Un sistema a fotocellule laser rileva eventuali rotture delle punte di foratura.

Una motopompa permette la circolazione del liquido refrigerante.

 

5.0 UNITA’ DI COMANDO E CONTROLLO 

L’impianto proposto è corredato da 2 unità di comando e controllo specifiche per la foratrice e la marcatura più 2 unità di governo per la gestione delle funzioni dei singoli banchi. La componentistica elettromeccanica è di fornitura SIEMENS. L’unità contiene le interfacce per le unità esterne – controllo ad ultrasuoni, durometro ed equilibratrice. La fornitura delle sole schede di comunicazione predispongono i banchi ad essere interfacciati a  postazioni remote con connessione via Ethernet/Profibus.