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AUTOMAZIONE | AUTOMATION

ROBOTIZZAZIONE DELLA SABBIATURA: ALTA E COSTANTE QUALITA’, RISPARMIO SUI COSTI PRODUTTIVI, SICUREZZA E IGIENE DEL LAVORO

Danilo O. Malavolti

ROBOTISED SAND BLASTING PROCESS: HIGH AND STANDARD QUALITY LEVEL, PRODUCTIVE COSTS SAVING, SAFETY AND WORKPLACE HYGIENE

PREMESSA

In Italia la sabbiatura ad aria compressa è (qua-si) sempre eseguita manualmente, in particolare se si trattano strutture metalliche di grande peso e dimensione (tra le eccezioni, Alstom Ferrovia-ria, Fonderie Mora Gavardo; Cimolai e poche altre, figg. 1 e 2).In altri paesi del centro e nord europeo, invece, robot e manipolatori per la sabbiatura abrasiva, come preparazione alla protezione anticorrosi-va, è più diffusa, grazie agli importanti lavori della società finlandese Blastman.Esempi se ne possono portare molti: ad esempio in Polonia la robotizzazione del trattamento di fusioni di ghisa (fig.3) è un fatto diffuso; in Ger-mania, pezzi di grandi dimensioni sono spesso trattati con i sistemi robotizzati della Blastman (fig.4).

INTRODUCTION

In Italy sand blasting with compressed air is quite almost manual, in particular if we are treating heavy metal structures with large dimensions (ex-cept Alstom Ferroviaria, Fonderie Mora Gavardo; Cimolai and few others, figg. 1 e 2).In North and Central European countries sand blasting with robots for abrasive sand blasting as anticorrosion treatment is very diffused thanks to the blast solution made of the Finnish Blastman company.There are many examples about it: for example in Poland the robotisation of cast iron fusions treat-ment is very spread (fig. 3); in Germany items with large dimensions are quite all treated with Blastman company robotised systems (fig. 4).Actually, these robots for sand blasting process are very used in the heavy industry, in (fig. 5), the

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In effetti, questi robot di sabbiatura sono utiliz-zati nell’industria pesante (fig. 5), nel settore ferroviario, nelle fonderie (fig. 6) e in altri set-tori industriali (fig.7), data la loro efficienza, la loro flessibilità operativa, facilmente gestita dal sabbiatore, la sicurezza delle operazioni, intesa sia come sicurezza per i lavoratori, sia come ga-ranzia di eliminazione dei rischi di errori umani.Nell’industria ferroviaria l’uso dei robot antro-pomorfi di sabbiatura ad aria compressa porta notevoli vantaggi produttivi e qualitativi, tanto che anche AnsaldoBreda sta pensando di attrez-zare le sue officine con queste apparecchiature automatiche.Un valente imprenditore bresciano, che è stato capace di mettere in pratica su scala industriale soluzioni e vantaggi dei sistemi robotizzati nel lavoro di pulizia e preparazione delle superfici di strutture e pezzi di ghisa nel grande stabilimen-

3 – Sabbiatura robotizzata di una fusione di ghisa, in Polonia.Robotised sand blasting of a die cast iron in Poland.Granallado robotizado de una pieza de hierro fundido, en Polo-nia.

4 – Grandi strutture metalliche sab-biate automaticamente con robot Blastman in Germania.Metal items with large dimen-sions automatically sand bla-sted with a Blastman Robot in Germany.Grandes estructuras metálicas granalladas con un sistema robo-tizado de Blastman, en Alemania.

railway industry (fig. 6), in foundries and other in-dustrial sectors (fig. 7), thanks to their efficiency, versatility easy to be managed by the sand blast-ing worker.The safety both as workers safety and guarantee of human errors removal in the process is funda-mental.It has remarkable productive and qualitative ad-vantages the use of anthropomorphic robots for compressed air sand blasting in the railway indus-try indeed the AnsaldoBreda company is consid-ering to equip its workshops with these automatic systems.Gian Paolo Mora (fig. 9) is a great entrepreneurs from Brescia who has been able to implement the robots for the cleaning and the treatment of cast iron items’ surfaces in its foundry located in Gavardo (see the box). He is a mechanical engi-neer and its education had a fundamental role in

1 – Sabbiatura automatica della parte anteriore di una carrozza di un treno ad alta velocità.Automated sand blasting of the front part of a high speed train coach.Granallado automático de la parte delantera de un vagón de un moder-no tren de alta velocidad.

2 – Il robot ha terminato il pro-cesso di sabbiatura di un grande pezzo metallico.The robot has ended the sand bla-sting process of a large metal item.El robot ha terminado el pro-ceso de granallado neumático de una pieza muy grande.

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5, 6 e 7 – Altri esempi di auto-mazione robotizzata nel set-tore ferroviario, aeronautico e dell’anticorrosione di grandi strutture.Other examples of robotised automation in various sectors: railway industry aerospatial in-dustry and for the application of anticorrosive products in large structures.Otros ejemplos de automatiza-ción robotizada en la industria del ferrocarril, de la aviación y de la anticorrosión de grandes estruc-turas.

8 – Particolare del polso del robot. Muove l’ugello da cui si eroga l’a-brasivo.A detail of the robot wrist. It moves to nozzle which dispenses the abrasive.Detalle de la muñeca del robot. Bandea la o las boquillas de las que se impulsan los abrasivos.

9 – Gian Paolo Mora, l’imprenditore delle Fonderie Mora Gavardo, nei pressi di una grande struttura me-tallica pronta per entrare nella ca-bina di sabbiatura, alle sue spalle.Gian Paolo Mora, Fonderie Mora Gavardo entrepreneur, close to large metal items ready to go in the sand blasting booth behind him.

10 – Un altro particolare del robot di sabbiatura, dopo aver terminato il processo. Ha prepa-rato perfettamente il supporto, grado Sa3.Another detail of the sand bla-sting robot at the end of the process. The item has been per-fectly treated, Sa3 degree.Otro detalle del robot de granalla-do, después de terminar el proce-so. La superficie està preparada perfectamente, grado Sa3.

Gian Paolo Mora, el emprendedor de Fonderie Mora Gavardo, cerca de una estructura de metal muy grande lista para entrar en la cabina de chorreado neumático robotizado, detrás de él.

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to di Gavardo dell’omonima fonderia (si veda anche il riquadro), è Gian Paolo Mora (fig. 9). La sua formazione – è un ingegnere meccanico – ha senz’altro giocato un ruolo nella decisione di installare un impianto di sabbiatura robotizzato della Blastman, di facile utilizzo, che permette ai suoi collaboratori di effettuare un trattamento rapido e di alta e omogenea qualità su gran-di strutture metalliche di forme, sagome, pesi anche molto notevoli (120 t), nella piena os-servanza della legislazione vigente in materia di sicurezza sul lavoro.

LA VISITA ALLE FONDERIE MORA GAVARDO

Abbiamo avuto l’occasione di visitare gli stabi-limenti delle Fonderie Mora Gavardo, una delle principali aziende europee nel settore fonderia, dove è in funzione l’impianto robotizzato di sab-biatura con abrasivi metallici sferici o, a secon-da delle necessità, angolari.Il concetto d’automazione robotizzata – come già sottolineato in occasione della pubblicazione di un reportage eseguito presso Alstom Ferrovia-ria, che dispone di un robot di sabbiatura per le carrozze ferroviarie d’alluminio dei treni ad alta velocità (fig. 10) – ha assunto una valenza di-versa rispetto al passato. Un tempo l’impiego di robot antropomorfi pareva riservato esclusiva-mente alle operazioni in (grande) serie, mentre oggi l’evoluzione di software e hardware consen-te l’uso dei robot anche dove si devono trattare pezzi di notevole dimensione e peso, pure se in piccoli numeri.Si deve considerare che l’operazione meccanica di sabbiatura in cabina, quando si devono pre-parare pezzi di queste dimensioni manualmen-

11 – La cabina di controllo a disposizione dell’ispettore, du-rante lo svolgimento dell’opera-zione robotizzata.The control booth available for the inspector during the pro-cess.La cabina de mando y control a disposición del operador/inspec-tor, durante el proceso robotizado de granallado.

12 – Vista interna della cabina di comando e controllo dell’ope-razione di sabbiatura.Internal view of the control bo-oth Vista interior de la cabina de mando y control.

its decision to install a robotised plant made by Blastman company for the sand blasting process (Solving company located in Lesa on the Maggiore Lake has the exclusive rights in Italy)The robotised plant ease-to be used allows to treat very heavy (up to 240 tons), and with large dimensions metal items in a quick and homog-enous way in compliance with the actual norms about occupational safety.

OUR VISIT MORA FONDERIA IN GAVARDO

We visited the plants of Fonderie Mora located in Gavardo, one of the main foundry in Europe, where is working the robotised plant for sand blasting with round or angle metal shots.The idea of robotised automation – as already un-derlined with the reportage by Alstom Ferroviaria, which has a robot for sand blasting of high speed railways coaches made of aluminium, (fig. 10) – has a different value than in the past.Once the anthropomorphous robots were used only for large series production, while today thanks to the development of software e hardware robot can be used to treat also small batches of items heavy and with large dimensions.We must say the mechanical sand blasting in booth to prepare large items manually is a hard work Furthermore if there is more than one worker, even in a large booth, the risks of accident that can occur to the workers because of the many abrasives jets can increase. If we robotise the sand blasting process, it is nec-essary only one worker and the risks of accidents decreases because the worker can check the pro-

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te, è un’operazione faticosa per ogni sabbiatore. Inoltre, se è necessaria la presenza contempora-nea di più lavoratori intorno al pezzi, all’interno di una pur grande cabina, per ottenere una pro-duzione adeguata, si incrementa sensibilmente il rischio di incidenti e infortuni dovuti ai molte-plici getti di abrasivo. Robotizzando l’operazione di sabbiatura, non solo è necessaria la presenza di un unico operatore, ma si eliminano i rischi a cui è soggetto, perché può seguire l’operazione visivamente rimanendo nei pressi del robot ma in cabina protetta (fig. 11) oppure per via elet-tronica rimanendo comodamente seduto nella cabina di comando (fig. 12).

IL ROBOT DI SABBIATURA

Il robot di sabbiatura della Blastman, fornito e assistito in Italia da Markku Mertanen (fig. 13) e tecnicamente seguito da Jaakko Karhu, Sa-kari Veijola (fig. 14) e Silvano Rota (fig. 15), dispone di 8 assi di movimento, ed è gestito da un solo operatore. I primi programmi esecutivi sono sviluppati con l’assistenza di uno speciali-sta dell’azienda finlandese, che resta a disposi-zione, per i successivi sviluppi.In particolare, il software controlla e coordina: - il movimento del carroponte aereo che muove il robot lungo il percorso in cabina (fig. 16)- il movimento del robot lungo l’asse verticale (fig. 17)- il movimento laterale del braccio nei due assi (destra e sinistra) lungo il pezzo (fig. 18) i movimenti del polso porta-ugelli (fig. 19).Il risultato finale dell’operazione di sabbiatura sui grandi pezzi, svolta con questo sistema ro-botizzato è estremamente positivo:- la qualità del trattamento ottenuto su ogni par-te della superficie è perfettamente omogeneo, dato che il robot non si affatica. Inoltre, può es-sere visivamente controllata dall’operatore, gra-zie alla presenza di apposite cabine mobili che

13 – Markku Mertanen (Solving Ita-lia) primo a sinistra, con Gian Paolo Mora (al centro) e Silvano Rota, (Solving Italia).Markku Mertanen (Solving Italia) the first on the left , together with Gian Paolo Mora (in the middle) and Silvano Rota, (Solving Italia).Markku Mertanen, primero a la izquierda, con Gian Paolo Mora (al centro) y Silvano Rota.14 – I tecnici finlandesi della Blast-man, Jaakko Karhu (a sinistra) e Sakari Veijola.The Finnish technicians of Blastman company, Jaakko Karhu (on the left) e Sakari Veijola.Los técnicos de la finlandesa Blastman, Jaakko Karhu (izquier-da) y Sakari Veijola.15 – Silvano Rota, dirigente dei ser-vizi d’assistenza della Solving Italia.Silvano Rota, manager of the assi-stance service of Solving Italia.Silvano Rota, director de servicios de apoyo de la empresa italiana que sirve a Fonderie Mora Gavardo.

Nella pagina a lato/Next page16 – Il carroponte che consente am-pia libertà di movimento al robot in cabina.The overhead crane that allows an ample movement of the robot in the booth.El puente-grúa permite una gran li-bertad de movimientos al robot en la cabina.

17 – Il robot effettua anche mo-vimenti verticali, parallelamente all’altezza dei pezzi. The robot moves also in vertical and in parallel at the items level. El robot mientras lleva a cabo mo-vimientos verticales (paralelos a la altura de las piezas).

cess being seated in control room but in a protect booth very closet o the robot (figg. 11 e 12).

THE ROBOT FOR SAND BLASTING

The robot for sand blasting made by Blastman company, supplied in Italy by Markku Mertanen (fig. 13) and technically assisted by Jaakko Kar-hu, Sakari Veijola (fig. 14) and Silvano Rota (fig. 15), has 8 axes and it is managed by only one worker.The first programs area developed together with a skilled technician of the Finnish company who is available also for the next developments.In particular, the software checks and coordi-nates: – the overhead crane movement that moves the robot all along the booth (fig. 16)– the arm side movement in the two axis (right and left) along the item (fig. 17)– the robot movement long the vertical axis (fig. 18)– the nozzles holder movements (fig. 19).

The sand blasting of items with large dimensions is very successful:the treatment obtained on the whole surface is perfectly homogenous.It can be well checked by the worker thanks to dedicated movable booths which allows a wider movement of the supervisor. We reach the most productivity with low costs as the whole process is managed by only one techni-cian whose work has an added value because, as said above, he is also the supervisor.

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18 – Il robot in attività laterale (per meglio valutare le dimensioni: quella sulla sinistra è la cabina comando dell’operatore vista nelle foto precedenti). Il polso permette di ottenere in ogni momento il giusto angolo d’inclinazione degli ugelli.The robot during the side-working (in order to check better the dimensions: on the right there is the control booth).The robot-wrist allows to get the right grade of the nozzles.El robot en traslado lateral (para evaluar mejor el tamaño de la pieza, a la izquierda se ve el operador sentado en la cabina de mando y control del robot. La muñeca permite obtener en cualquier momento el ángulo correcto de inclinación de las boquillas respecto a la superficie en tratamiento.

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23 – L’abrasivo esausto, non più riutilizzabile, raccolto per il suo suc-cessivo smaltimento.The exhausted abrasive, that can not be reused gathered together and ready for the next waste.El abrasivo agotado, ya no reutilizable, separado automáticamente y reco-gido para su posterior eliminación.

19 – L’operatore in cabina, controlla (e, se necessario, interviene), la qualità del risultato dell’operazione di sabbiatura robotizzata.The inspector in the booth checks the quality level of the sand blasting process and if it is necessary it performs correct actions.El operador en la cabina, para comprobar (y, si es necesario, modificar), la calidad del resultado de la operación de granallado robotizado.

20 – Le pareti della cabina sono completamente rivestite di pannelli di materiale antiabrasivo.The booth walls area completely covered with panels made of anti-abrasive material.Las paredes de la cabina están completamente protegidas con material especial resi-stente al chorro de abrasivos.

21 – L’impianto di lavaggio e riclassificazione dell’abrasivo recuperato.The plant for cleaning and the classification of the abrasives recovered.La reclasificación de la granalla abrasiva y su recuperación.

22 – A destra, il sistema di recupero e riutilizzo dell’abrasivo.On the right the system to recover and re-use the abrasive.A la derecha, el sistema de recupera-ción y reutilización del abrasivo.

24 – Una grande sabbiatrice in attività.A large sand blaster at work.Un gran máquina de chorreado en actividad.

25 – Un’altra grande sabbiatrice in fase di carico delle graniglie.Another large sand blaster loading the shots peeling.Otra gran chorreadora durante la carga de las granallas metálicas.

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consentono il più ampio movimento all’ispettore- si ottiene la massima produttività, e dunque bassi costi di processo, dato che l’intero pro-cesso è gestito da un solo specialista, che può effettuare – e nel caso visto, effettua - un lavoro a maggior valore aggiunto, eseguendo anche i compiti dell’ispettore.

LA CABINA DI SABBIATURA

Le pareti interne sono completamente rivestite da pannelli di gomma sintetica per risparmiare la struttura dal continuo contatto abrasivo delle graniglie (fig. 20).

27 – Parte dell’area di imma-gazzinamento delle strutture sabbiate, pronte per essere in-viate a destinazione.The warehouse area where the sand blasted items are stored ready to be delivered. Parte de las instalaciones de al-macenamiento de piezas perfec-tamente granalladas y listas para las fases siguientes.

THE SAND BLASTING BOOTH

The internal walls are completely covered with synthetic rubber panels in order to protect the wall from the continuous contact with the shots (fig. 20).Under the floor of the booth there is the recovery system to collect the used shots and next delivery to the lifting equipment positioned outside (fig. 21), for the cleaning and next relaunch (fig. 22).The recovery equipment is connected to a final filter where the exhausted metal shots go (fig. 23).A pneumatic pump launches the abrasive from

26 – Alcuni pezzi primerizzati, secondo le specifiche del cliente.Some items after the primer ap-plication according to the custo-mers’ needs.Algunas piezas protegidas con imprimación, de acuerdo con las especificaciones del cliente.

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Sotto il pavimento della cabina, lungo tutta la superficie, è posizionato il sistema di captazio-ne degli abrasivi usati e della loro raccolta e invio al sistema di sollevamento (fig. 21), per la successiva pulizia, classificazione e rilancio (fig. 22).Il sistema di raccolta, pulizia e riclassificazione è collegato a un filtro finale in cui sono dirette le pol-veri metalliche non più abrasive (fig. 23).Una pompa pneumatica lancia l’abrasivo da una delle grandi sabbiatrici (fig. 24), attrezzata con gli innesti necessari alla sicurezza del sistema robotiz-zato, mentre la seconda è in fase di riempimento, così da permettere l’operazione continua (fig. 25), e sfruttare a fondo la velocità del robot.

Una volta terminata l’operazione, e a seconda del capitolato finale, i pezzi di medie e grandi dimensioni prodotti dalle Fonderie Mora Gavar-do sono primerizzati (fig. 26) oppure rifiniti con idonei cicli di verniciatura, e immagazzinati nel grande capannone di spedizione (fig. 27).

CONCLUSIONE

I robot antropomorfi di sabbiatura sono una vera opportunità per le aziende che hanno la voca-zione o la necessità di dare ai clienti la migliore qualità nella preparazione delle superfici metal-liche di pezzi di qualsiasi dimensione e dimen-sioni e peso.Inoltre, le caratteristiche di sicurezza, igiene del lavoro, l’economicità e i risparmi operativi che i sistemi robotizzati consentono, aggiungono be-nefici a benefici.La rapidità della lavorazione di sabbiatura offre un ritorno dell’investimento rapido, e ancora più sensibile è il contenimento dei costi di processo, grazie alla drastica riduzione del numero degli addetti normalmente dedicati alle operazioni manuali.A più lunga scadenza, la verniciatura protettiva applicata sulle estese superfici dei grandi pezzi prodotti dalle Fonderie Mora Gavardo, perfetta-mente e omogeneamente trattate, presenterà la migliore resistenza ai difetti meccanici, agli urti e alle abrasioni, riducendo al minimo gli inter-venti di manutenzione.

- Segnare 1 su cartolina informazioni

one of the large sand blasters (fig. 24), equipped with the hooks necessary to keep safe the robot, while the second sand blaster is going to be fill in order to have a continuous process a (fig. 25), and to best exploit the robot speed.

Once the process finished, according to the spec-ifications the primer is applied on the items man-ufactured by Fonderie Mora Gavardo (fig. 26) or finished with the adequate coating cycles and stored in the large warehouse ready to be deliv-ered (fig. 27).

CONCLUSIONS

The antropomorphous for sand blasting are great solutions for those companies whose aim is to sat-isfy the customers’ needs with the best quality in the metal surface treatment whatever size and weight.Furthermore, all the features about safety work-place hygiene and cost-effectiveness which the robots allows, add benefits to benefits.

The rapidity in the sand blasting process offers a quick returns on the investments, and the re-duction of the process costs is undeniable thanks to the decreasing of the workers required for the manual process.In the far future the protective coating applied on the wide surfaces of the large items manufac-tured by Fonderie Mora Gavardo, which have been perfectly treated, will show a great resistance to the mechanical defects, hits and scrapings re-ducing in this way the maintenance interventions.

- Mark 1 on information card

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FONDERIE MORA GAVARDO: VANTAGGI QUALITATIVI, ECONOMICI, AMBIENTALI DELLA SABBIATURA ROBOTIZZATA

La Fonderie Mora Gavardo da più di 70 anni è specializzata nella produzione di getti in ghisa di

notevole peso e dimensioni, che produce a comple-tamento dei più tradizionali processi di fonderia per ottenere pezzi piccoli e medi.Lo stabilimento, oggi parte integrante del gruppo Ca-mozzi, sorge a Gavardo (Brescia, Italia) su di un’a-rea di 70.000 m2, di cui 33.000 coperti. Nella sua lunga esperienza produttiva, l’azienda ha sviluppato un know-how specifico per la realizzazione di getti in ghisa grigia - sferoidale di medie e grandi dimensioni (figg. a, b, c), con pesi di centinaia di tonnellate, fino a 120 t (e dimensioni fino a 12.000 x 5.000 mm).Le Fonderie Mora Gavardo sviluppano e migliorano continuamente struttura e processi produttivi, per garantire alti livelli qualitativi, flessibilità e velocità di risposta alle esigenze dei mercati internazionali, competitività, ottenuta anche grazie all’elevata auto-mazione dei suoi processi, come nel caso delle fasi di sabbiatura robotizzata.Tutte le fasi di lavoro sono ottimizzate per garantire la loro massima efficienza: dal progetto della fu-sione alla fornitura al committente, comprendendo lavorazioni meccaniche, sabbiatura e verniciatura, secondo quanto specificato.

a – Impianto automatico di fonderia di pezzi di medie di-mensioni.Automated plant for items with medium dimensions.

b – I forni d’indurimento dei pezzi dopo la colata.The curing ovens for the items after casting.

Since more than 70 years Fonderie Mora Gavar-do is specialised in iron casting with remarka-

ble dimensions and weight.They are produced in addition to the traditional foundry processes to get small and medium items.The plant, actually part of the Camozzi group, is located in Gavardo (Brescia, Italia) takes up 70.000 m2, of which 33.000 indoor. Thanks to its long productive experience the company developed a peculiar know-how in order to manufacture grey round iron casting with medium and large dimen-sions (figg. a, b, c), up to 120 tons (and dimen-sions up to 12.000 x 5.000 mm).Fonderie Mora Gavardo develops and improves continuously its productive processes in order to guarantee high quality level, flexibility and respon-se time to international market requirements.All that is achieved thanks to high automation of its process as during the robotised sand blasting steps.All the working steps guarantees the maximum pro-duction efficiency: form the iron casting design to the customer’s supply, including all the mechanical working, sand blasting and coating in accordance with what required.

c – Un impianto automatico per pezzi di piccole dimensioni.Automated plant for items with small dimensions

FONDERIE MORA GAVARDO: QUALITATIVE, ECONOMICAL AND ENVIRONMENTAL ADVANTAGES OF THE ROBOTISED SAND BLASTING

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TRATTAMENTI E FINITURA

L’azienda dispone di:- 2 sabbiatrici a tunnel- una sabbiatrice a tappeto- una sabbiatrice a camera (18.000 x 8.000 mm), robotizzata, per processi semiautomatici e completa-mente automatici- forni elettrici e a gas di trattamento termico a came-ra e a pozzo.

SETTORI INDUSTRIALI DELLE FORNITURE

I settori serviti sono parecchi. Nel campo dell’industria pesante, l’azienda produce pezzi per la Difesa e il settore aerospaziale, energetico, siderurgico e navale. In questi ambiti, le Fonderie Mora Gavardo offrono sempre proces-si innovativi, elaborano nuove soluzioni tecniche, offrono un piano di miglioramento continuo della qualità, trasfe-riscono al cliente valore aggiunto, sostenendolo nei suoi obbiettivi di business.Soluzioni come quella dell’uso del robot di sabbiatura, inoltre, sottolineano una politica di grande attenzione alla sicurezza del lavoro e allo sviluppo delle risorse umane.

OTTIMIZZAZIONE DEI PROCESSI DI SABBIATURA SECONDO I PRINCIPI DELLA LEAN MANUFACTURING

L’azienda opera secondo i principi:- della lean manufacturing, in italiano, della “produzione snella”, che fa da contraltare al modello generale della produzione di massa. Una produzione che “usa meno di tutto”, meno lavoro umano, meno tempo per sviluppare prodotti e processi nuovi, minori stock, economie fatte in base alla velocità dei processi, celle produttive auto-sufficienti, velocità di risposta, attrezzaggi rapidi- del “miglioramento continuo della qualità”, che ha portato al cammino evolutivo dell’azienda “senza perdite e difetti”.Politiche, come si evince anche dal reportage pubblica-to in queste pagine, che nella fase di trattamento delle superfici si concretizzano anche con l’integrazione dei sistemi robotizzati.La gestione aziendale è a carico di Gian Paolo Mora, ingegnere-imprenditore, che amministra con grande capacità tecnica una fonderia, unica nel suo genere, le cui attività di fusione di ghisa sono state automatizza-te, mandando in pensione il vecchio modo di operare. Un’impostazione entrata di diritto, come opera d’inge-gno, nel patrimonio delle fonderie europee.A lui abbiamo richiesto, in intervista, vantaggi e inconve-nienti nell’uso di robot antropomorfi di sabbiatura, data al sua grande esperienza della completa automazione produttiva in fonderia. Una sintesi delle sue risposte è riportata nel reportage e nei riquadri che pubblichiamo in queste pagine.

TREATMENTS AND FINISHES

The plant has:– 2 tunnel sand blaster – 1 belt sand blaster – 1 robotised sand blaster with chamber (18.000 x 8.000 mm) for semi automated and fully automated processes – electric and gas pit oven for heat treatment.

INDUSTRIES SUPPLIED

Many are the industries supplied.In the field of heavy industry the company manufactures items for the Aerospatiale and military industry, for the energetic, iron and steel and naval sectors.Fonderie Mora Gavardo offers always more innovative productive processes, new technical solutions, improved quality and it supports its customer‘s business aims.All its process solutions as the use of the sand blasting robot underline a great attention to the workplace safety and human resources deve-lopment.

SAND BLASTING PROCESSES STREAMLINING ACCORDING TO LEAN MANUFACTURING THEORY

The company works in compliance with:- the lean manufacturing theory counterbalances the mass production model. A manufacturing which uses less f everything, less human work, less time to develop new products and processes , less stock, economies of scale according to processes speed, work cell, response time, rapid tooling - “continuous quality improvement”, for a com-pany “without loss and defects”.These ideas, as shown in the report published in this issue, in the surface treatment steps realise with the use of Blastman robots.Gian Paolo Mora is the entrepreneur who, mana-ges the foundry, one of its kind, which iron die casting processes have been automated.We asked him about advantages and disadvanta-ges in the use of antropormophous robots for the sand blasting process,His answers are published in the report and in the boxes below.

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THE AUTOMATED SAND BLASTING

The sand blasting robot has been installed time ago in Fonderie Mora Gavardo by Solving

Italia company (with the exclusive rights Blast-man for Italy), in order to allows Gian Paolo Mora company (fig. 1) to industrialise the surface tre-atment process for the iron cast large items (up to 120 tons). The process, after being industria-lised, became quick, continuous, economical and with very high quality level.The robot has been installed in a dedicated booth in one of the many plants of the large foundry (fig. 2).All the iron cast items produced are treated with the automatic sand blasting through round steel shots.The recovery plant for the exhausted abrasive has been expressly designed.

LA SABBIATURA AUTOMATIZZATA

L’installazione del sistema robotizzato di sabbia-tura in uso nelle Fonderie Mora Gavardo è stato

effettuato qualche tempo fa da Solving Italia (l’a-gente Blastman per l’Italia), per dare all’azienda di Gian Paolo Mora (fig. 1) la possibilità di industria-lizzare l’operazione di preparazione delle superfici di pezzi di ghisa di grande peso e dimensioni (fino a 120 t), in modo da rendere il processo rapido, continuo, economico e qualitativamente ineccepi-bile.Il robot è stato installato in apposita cabina, posi-zionata all’interno di uno dei numerosi stabilimenti della grande fonderia (fig. 2).Tutti i pezzi prodotti in ghisa dall’azienda sono trattati con il processo di sabbiatura automatica, mediante graniglia sferica d’acciaio.L’impianto di recupero dell’abrasivo usato è stato progettato di conseguenza.

1 – Gian Paolo Mora davanti a uno dei grandi pezzi di ghisa prodotti dalla sua azienda.Gian Paolo Mora with one of the large iron cast item manufactu-red by his company.Gian Paolo Mora frente a una de las grandes piezas de hierro fun-dido fabricada por Fonderie Mora Gavardo.

2 – La cabina di sabbiatura ro-botizzata installata nello stabili-mento visitato.The robotised sand blasting booth installed in the plant we visited.El robot de granallado neumático instalado en la planta visitada.

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The risk analysis by the company highlighted the necessity to improve the work conditions of the workers during the sandblasting process: the manual process is very dangerous and it needs more protective measure. The solution offered by Solving Italia and Blast-man solved these kind of problems.The operator programs the robot by a point to point.The working is performs by an operator placed in dedicated managing booth, far from the sand blasting booth.The Blastman systems are equipped with a software that allows an off-line programming, starting from three-dimensional models.

The possibility to have a stable quality level on the whole surface of the treated item was one of the crucial factors in the choice of Blastman technology: when the program is set up, the right distance and the angle of the nozzle sand bla-sting in respect to the surface of the large items treated and the speed passages is stable. So the human errors due to exertion and low attention are avoided.

Considering these facts, Gian Paolo Mora de-cided to install the robot with two nozzles (fig. 3), suggested by Silvano Rota (Solving, fig. 4), a turnkey system with booth (fig. 5), recovery technology for used abrasives, program de-velopment; everything designs by the Finnish technicians of Blastman Robotics (fig. 6).

The robot arm is equipped with two nozzles of 19 mm diameter. They are feed with the right amount of compressed air and shots.The shots are continuously washed classified and re launched, so the sand blasting process is fully automated for each item.

- Mark 2 on information card

L’analisi del rischio condotta dalla direzione dell’a-zienda, nell’ambito della propria politica di sicu-rezza, inoltre, aveva evidenziato la necessità d’in-tervenire per migliorare le condizioni di lavoro per gli operatori del processo di sabbiatura: l’operazio-ne manuale presenta rischi accidentali numerosi, complicazioni per l’implementazione delle neces-sarie misure di protezione, e per l’organizzazione di una mansione particolarmente pesante, quando si operi manualmente.La soluzione offerta da Solving Italia e Blastman ha risolto completamente anche quest’ordine di pro-blemi. il programmatore crea i programmi operativi del robot attraverso un’interfaccia d’uso non troppo complesso, punto a punto. L’operazione effettiva viene invece effettuata con l’operatore protetto un apposta cabina di gestione, isolata dalla camera di sabbiatura.Il software in dotazione ai sistemi Blastman con-sente anche la programmazione off-line, a partire da modelli tridimensionali CAD.

La possibilità di ottenere una qualità costante di trattamento su tutta la superficie del pezzo è stato un altro fattore decisivo nella scelta della tecnolo-gia Blastman: una volta definito il programma, ri-sultano correttamente impostati e sono mantenuti nel tempo la corretta distanza e l’angolo di sabbia-tura dell’ugello rispetto alla superficie dei grandi pezzi in ghisa trattati, e la velocità dei passaggi. Si evitano così gli errori umani e le potenziali va-riazioni di pulizia e rugosità dovute alla fatica e conseguente calo d’attenzione dei sabbiatori.

Tenuto conto di questi fattori, Gian Paolo Mora ha deliberato l’installazione di un robot a due ugel-li (fig. 3), adottando la proposta di Silvano Rota (Solving, fig. 4), che ha offerto un sistema “chiavi in mano”, completo di cabina (fig. 5), tecnologia di recupero degli abrasivi utilizzati, sviluppo dei programmi, sistema progettato con il supporto dei tecnici della casa madre finlandese, la Blastman Robotics (fig. 6).Il braccio del robot, corredato con 2 ugelli di 19 mm di diametro alimentati con le corrette pressioni d’aria compressa e quantità di graniglie classifica-te in continuo dal sistema di recupero, lavaggio e rilancio, l’operazione di sabbiatura completamente automatizzata risulta perfettamente condotta, pez-zo dopo pezzo.

- Segnare 2 su cartolina informazioni

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3 – Il braccio del robot porta 2 ugelli di sab-biatura.The arm robot with two nozzles for the sand blasting El brazo del robot lleva 2 boquillas de chorro.

4 – Silvano Rota (Solving)

5 – L’ingresso della cabina di sabbia-tura, durante le operazioni di manu-tenzione.The entrance of the sand blasting bo-oth during the maintenance.La entrada de la cámara de chorreado, durante las operaciones de manteni-miento.

6 – Il quadro di comando dell’im-pianto, è collegato in linea al cen-tro tecnico d’assistenza di Blast-man Robotics in Finlandia.The plant control board is in line with the Blastman Robotics tech-nical assistance service located in Finland.El sistema de control está conectado en línea en el centro de asistencia técnica Blastman Robotics, en Fin-landia.

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FONDERIE MORA GAVARDO

Storia della fonderia

Nel 1945, immediatamente dopo la fine della se-conda guerra mondiale, nasce Fonderie F.lli Mora, fondata dai fratelli Alessandro e Enrico Mora che, già in precedenza, avevano maturato significative esperienze rispettivamente presso un’azienda co-struttrice di radiatori in ghisa e una fonderia pro-duttrice di statue in bronzo “a cera persa”.All’inizio è una piccola azienda artigianale per la fusione dell’alluminio, cui presto viene aggiunta la fusione del bronzo; dai primi anni cinquanta, infi-ne, l’attività viene estesa alla fusione della ghisa.Dal 1960 la sede è situata a Gavardo (BS) e occu-pa attualmente un’area di 70.000 m2.L’azienda ha avuto il suo massimo sviluppo dagli anni sessanta agli anni duemila, realizzando una crescita continua e progressiva nel rispetto della migliore tradizione dell’imprenditoria bresciana.Nei primi mesi del 2012 la società viene acquisita dal gruppo Camozzi che, in virtù delle dimensioni e della presenza internazionale, risulta più idoneo a valorizzare l’importante patrimonio tecnologico.Attualmente l’azienda con il nome Fonderie Mora Gavardo produce getti in ghisa di peso variabile da 1 kg a 120 t, e svolge la sua attività per con-to terzi, realizzando prodotti destinati, in Italia e all’estero, alle applicazioni nei settori più disparati: trattori agricoli, macchine utensili, compressori per aria e per gas, basamenti motore (da quelli per

FONDERIE MORA GAVARDOHistory of the foundry

In 1945, after the end of the II world war the Fonderie F.lli Mora started its activity.It has been founded by Alessandro and Enrico Mora brothers who gain their experience respec-tively by a company that manufactures cast iron radiators and a foundry manufacturing “in-vestment casting” bronze statues.At first the only activity of the small workshop was the aluminium casting to which the bronze casting was added: from the early’50 the cast iron casting completes the activity.From 1960 the company Headquarters is located in Gavardo (in the province of Brescia) and it takes us an area of 60.000 m2.The company strongly developed its activity from the 1960 up to 2000, having a continuous and progressive growth according to the best entre-preneurial tradition of the province of Brescia.From the early months of 2012 the company is part of the Camozzi group that being a large and International group, it is the right partner to valorise Fonderie Mora Gavardo technological assets.Today the entreprise Fonderie Mora Gavardo manufacture for customers iron castings which weight goes from 1 kilo up to 120 tons, and these items are supplied in Italy and abroad and in various sectors:agricultural industry, machine

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pescherecci a quelli molto grandi per la propulsio-ne navale con peso da 50 a 80 tonnellate), casse turbina per la produzione di energia nelle centrali termoelettriche, basamenti compressori per l’indu-stria chimica.

Per tracciare un profilo sull’attuale attività della so-cietà abbiamo incontrato il suo presidente, Gian Paolo Mora.

D. - Ing. Mora, l’integrazione nel gruppo Camoz-zi ha la possibilità di riattivare quel processo di crescita che sempre ha contraddistinto le Fon-derie Mora?

R. - Certamente l’appartenenza a un gruppo indu-striale comprendente 12 unità produttive in vari settori, non solo metalmeccanici, garantisce una serie di opportunità che permettono di sopportare anche le congiunture più sfavorevoli, come quella attuale.Inoltre risulta fondamentale l’integrazione in un gruppo che già dispone di una struttura consolida-ta nello stesso settore e permette la realizzazione di sinergie tra le varie aziende. Nello specifico, altre aziende del gruppo Camozzi hanno la possibilità di lavorare meccanicamente i pezzi grezzi fusi che noi produciamo e di eseguire anche il montaggio delle macchine. Viene offerto, in tal modo, un servizio al cliente che non sarebbe possibile da parte della singola fonderia.

D. - Alcuni esempi di produzioni di piccole, me-die e grandi strutture e manufatti voluminosi

R. - Le produzioni di piccole dimensioni, prodotte su linee automatiche, hanno pesi cadaun getto che vanno da 1 kg a 280 kg sono rivolte ai più diver-si settori dell’industria meccanica: corpi pompa,

tools industry, air and gas compressors, crankca-ses (from those for fishing boats up to the big one for the marine propulsion which weight goes from 50 up to 80 tons), turbines for electricity production in thermo electric plant energy , com-pressors crankcases for chemical industry.

We interviewed the President Gian Paolo Mora in order to have a description of the actual activi-ties

D. - Ing. Mora, the integration of Fonderie Mora in Camozzi group will allow its growth to start again?

R. – Sure, to be part of a group with 12 plants in different industries, not only the engineering one guarantees a range of opportunities which allow facing the adverse circumstances as the actual ones.It is very important the integration in a well-esta-blished group of the same industry as it allows synergy among the different enterprises of the Group.Other enterprises belonging to the Group can work the raw items we produce and next to as-sembly the equipment.So we supply the customer a service that it is not possible to have from a foundry only.

D. – Some examples of small medium and large items producedR. – The small items produced on automated lines weight from 2 up to 280 kilos.They are aimed at various sectors of engineering industry: pump casing, impellers, planetary epicyclical ge-

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giranti, porta planetari per riduttori epicicloidali, componenti per la trattoristica, macchine agricole, macchine movimento terra, scatole cambio, coppe olio in genere per il settore automotive. Le altre produzioni sono già state presentate in introduzio-ne.

D. - Quali metodi di pulizia dei grandi manufatti sono stati scelti per i vantaggi apportati?

R. - Per la “pulizia” intesa come granigliatura me-tallica (detta anche sabbiatura) dei grandi manu-fatti (basamenti per motori navali, casse turbina per centrali termiche, basamenti e testate di grandi macchine utensili, piani presse e altro ancora) da parecchi anni era stata scelta come macchina a sabbiare un robot con cabina di opportune dimen-sioni che può lavorare sia con presenza dell’uomo all’interno di una cabina protetta, sia in modo au-tomatico previa programmazione senza operatore.Il robot non utilizza le classiche turbine a lancio della graniglia ma propulsori che attraverso ugelli “sparano” ad alta velocità la graniglia metallica. Gli ugelli possono essere orientati in qualsiasi di-rezione al fine di raggiungere ogni punto ed ogni cavità del getto sostituendo l’intervento dell’uomo con scafandro e manichette.

D. - Da quanto tempo opera con robot Blasta-man?

R. - Dal 1995. Il primo robot Blastman era sta-to installato nel 1995 ed ha funzionato fino a un incidente che ha coinvolto anche il reparto di pre-parazione delle superfici agli inizi del 2014. Dopo tale incidente abbiamo rifatto un’analisi ed una ri-cerca di mercato per installare una nuova macchi-na. Dopo aver analizzato 6 soluzioni con macchine di diversi produttori e tipologie, la nostra scelta è ricaduta ancora su un robot Blastman, ovviamen-te di nuova generazione, a doppio ugello, a dop-pio ponte, con elettronica moderna che facilita le fasi di lavorazione avendo la possibilità di variare le condizioni in funzione della tipologia del getto da”pulire”.

D. - Economicità dell’investimento per quanto riguarda i consumi delle parti operative e delle protezioni

R. - Una sabbiatrice è una macchina i cui com-ponenti, per natura, sono soggetti ad usura. A dif-ferenza delle sabbiatrici classiche a turbina che hanno usura sia delle turbine stesse che delle co-razzature della camera, nel robot i pezzi soggetti ad usura sono gli ugelli in acciaio speciale, le tu-bazioni in gomma. Meno usurati risultano i rive-stimenti in gomma antiabrasiva delle pareti della grande cabina di contenimento. Lo stesso carro sul quale vengono appoggiati i getti da sabbiare è

arboxes, tractors components, diggers, gearboxes and oil pan for auto motive industry.

D. – What kind of cleaning process have you chosen to use based on their advantages?R. – For “cleaning” meant as metal grit blasting (known as sand blasting) for large item (crankca-se for marine engine, turbine stators for the thermal power station, bases and heads of large tools machine, presses, working tables ecc…) we have been using for long a robotised sand blaster equipped with a booty which allows to work with the operator inside the protected booth and without the operator after having set up the software. The robot does not use the traditional turbine to launch metal shots but propellers equipped with nozzles that launches metal shots in high speed.The nozzles can be oriented everywhere in order to reach every side of the iron casting; in this way it substitutes man intervention

D. – Since how long did you use Blastman robot?R. – in 1995 the first Blastman robot has been installed and it has been working till to 2014 when an accident occurred in the surface tre-atment department After the accident we did a market research before installing the new plant after having seen more than 6 different plants we decided to adopt again a new generation Blastman robot with double nozzles, double overhead cranes with a modern software which make easier the working steps, allowing to change parameters according to the kind of iron casting to be undergoing to sand blasting process.

D. – Cost effectiveness of the investment re-garding working parts and protection subject to wear R. – A sand blaster is equipment subject to wear by its natureUnlike traditional sand blasters with turbines which parts subject to wear are both the turbines themselves and the booth armour, in the robot the parts subject to wear are the nozzles made of special steel, the rubber pipes. Less subject to wear are the anti abrasive wallboards in rubber which cover the walls booth. Also the overhead crane, on which are placed the iron castings to sand blast, is protected with a covering in anti abrasive rubbers that usually has a long lifespan.

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opportunamente protetto da rivestimento in gom-ma antiabrasiva che normalmente ha una buona durata.

D. - É soddisfatto della qualità ottenuta con la robotizzazione di sabbiatura?

R. - Sicuramente si. Con sabbiatrici a turbina non è possibile insistere, dove necessario, su singole aree del pezzo, spesso cavità interne non facilmente raggiungibili. La potenza della macchina permette di eliminare eventuali sinterizzazioni concentrando nei punti richiesti il getto della graniglia metallica ed ottenere superfici perfettamente pulite.

D. - Sappiamo che uno degli aspetti che sono sempre presi in considerazione sono la sicurezza e l’igiene del lavoro dei collaboratori. Cosa può dirci in merito?

R. - Una macchina come quella da noi installata è dotata di ogni tipo di sistemi di sicurezza per gli operatori. La cabina interna, quando è utilizzata dall’operatore, è dotata oltre che di vetri antipro-iettile, di reti fini a salvaguardia dei vetri, comodo assetto ergonomico per l’operatore, ingresso di aria medicale, condizionamento caldo/freddo, compu-ter per variare le condizioni operative, allarmi au-tomatici con blocco di funzionamento in caso di malessere dell’uomo a bordo, blocco di posizione degli ugelli in caso di manovra errata.All’esterno della grande cabina di contenimento del robot segnaletica luminosa indicante lo stato di operatività della macchina: in funzione di sab-biatura, in attesa, fermo macchina. Gli accessi a questa cabina sono allarmati: qualora dall’esterno venisse aperta una porta pedonale o si cercasse di manovrare l’apertura delle grandi porte di accesso, immediatamente il sistema chiude la propulsione della graniglia metallica ed un allarme acustico e luminoso si attivano.La grande cabina di contenimento è completata all’esterno da un potente aspiratore/abbattitore di 40.000 m3/h delle polveri generate durante la la-vorazione di granigliatura che mantiene l’ambiente perfettamente pulito.

D. - Usate ancora in qualche area produttiva momenti di sabbiatura manuale o la sabbiatura robotizzata per i medi e grandi getti soddisfa tut-te le vostre esigenze di qualità?

R. - Assolutamente no. La robotizzazione soddisfa proprio tutte le nostre esigenze.

D. – Are you satisfied of the quality level obtai-ned by the robotised sand blasting?R. – yes sure. By using the traditional sand blasters with turbines is not possible to reach internal and hide corners of the item. The power of the robot allows removing all sintering direc-ting the metal shots towards the areas required in order to have surfaces perfectly cleaned.

D. – We know that one of the main aspects are the workplace hygiene and the workers safety, what can you tell us about this topic? R. – A plant as the one installed in our company is equipped with all devices for workers safety.The internal booth when it is used by the ope-rator, is equipped with bulletproof windows and a fence, and ergonomic set for the operator, medical air entrance, hot/cold conditioned air, a personal computer to change the working parameters, alarms with shutdown in case of sudden illness of the operator, stop position of the nozzles in case of wrong operation.Outside the booth there is a lamp that indicates the different working steps: sand blasting phase, waiting phase and downtime phase.All the entrances of the booth have an alarm: if from the outside someone tries to open the door or one of the large doors to go in the booth, the process stops immediately interrupting the metal shots propelling and an acoustic alarm starts. The booth outside is equipped with a large aba-tement system that with its 40.000 m3/h sucks all the abrasive dusts created during the sand blasting process and it help to keep the envi-ronment perfectly clean.

D. – Are you still using in any department ma-nual sand blasting or you use the robotised sand blasting process for all your small or large iron castings? R. – Absolutely not, the robotised blasting pro-cess is good for the entire production.

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AUTOMATIZACIÓN

Danilo O. Malavolti

INTRODUCCIÓN

En la mayoría de los países del sur de Europa y América Latina, el chorreado por aire com-primido usualmente es un proceso manual,

sobre todo si hay que tratar estructuras metálicas de gran peso y tamaño (con las debidas excepcio-nes, figs, 1 y 2, en Italia, Alstom Ferroviaria, Ci-molai y Fonderie Mora Gavardo, que aquí presen-tamos).En otros países del centro y norte de Europa, sin embargo, robots y manipuladores de tratamiento físico de las superficies, como preparación para la protección anticorrosiva, son más conocidos, gra-cias al importante trabajo desarrollado en los años de la compañía finlandesa Blastman.Hay muchos ejemplos que se pueden indicar; en Polonia, se han robotizado sistemas de chorreado de piezas de hierro fundido (fig. 3); en Alemania se tratan a menudo piezas muy grandes, con los sistemas robóticos de Blastman (fig. 4).De hecho, estos robots de granallado neumático se utilizan en la industria pesada (fig. 5), en el sector ferroviario, en las fundiciones (fig. 6) y en otros sectores industriales (fig. 7), dada su efica-cia, su flexibilidad operativa, su uso sencillo por parte de los trabajadores encargados de la opera-ción de chorreado. El chorreado robotizado es una operación segura para esos trabajadores, mientras garantiza un alto nível de control del riesgo de error humano.En la industria ferroviaria, el uso de robots de gra-nallado neumático proporciona beneficios signifi-cativos en cuanto a la productividad y la calidad (homogeidad de tratamiento en toda la superficie tratada), tanto es así que también AnsaldoBreda (adquirida por la japonesa Hitachi) planea equipar sus fábricas con los robots de Blastman.Un empresario talentoso que ha sido capaz de po-ner en práctica en escala industrial soluciones y ventajas de los sistemas robotizados de granallado neumático para la preparación de la superficie de estructuras y grandes piezas de hierro fundido es

Gian Paolo Mora (fig. 9), gerente de Fonderia Mora Gavardo. Su formación -es un ingeniero mecáni-co- sin duda ha jugado un papel en la decisión de instalar un robot de chorreado de Blastman, fácil de usar, que permite que sus trabajadores hagan rápidamente un tratamiento de calidad y perfecta-mente homogéneo, en las superficies de grandes estructuras metálicas, de formas complejas y pe-sos muy importante (hasta 240 t), cumpliendo con la legislación vigente más estricta en materia de seguridad y salud en los lugares de trabajo.

VISITA A FONDERIE MORA GAVARDO

Tuvimos la oportunidad de visitar las instalaciones de Fonderie Mora Gavardo, una de las empresas europeas líderes en el campo de la fundición, en las que opera el sistema robotizado de chorreado con granalla metálica esférica o angular, según sea necesario.El concepto de automatización robotizada de los procesos de granallado (véase también la publi-cación del reportaje Alstom, que utiliza un robot de granallado para pretratar vagones de aluminio de trenes de alta velocidad, fig. 10) tiene un valor diferente respecto al que tenía en el pasado. Un tiempo el uso de robots parecía reservado exclusi-vamente para las operaciones en serie (en grande serie), en cambio hoy en día el desarrollo del sof-tware (y hardware, por supuesto) permite el uso de robots también donde hay que tratar piezas de tamaño y peso considerables, aunque sea en números pequeños.

Hay que considerar que la operación de tratamien-to mecánico de las superficies mediane granal-lado neumático en cabina de chorreado, cuando se efectúa manualmente y más aún, en piezas de gran tamaño, es operación complicada para cada trabajador implicado en la tarea. Además, si se requiere la presencia simultánea de varios traba-

GRANALLADO ROBOTIZADO: CALIDAD ALTA Y CONSTANTE, AHORROS DE COSTOS DE PRODUCCIÓN, SEGURIDAD EN LOS LUGARES DE TRABAJO

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jadores alrededor de las piezas, para lograr una producción adecuada, e incluso si se utiliza una cabina grande, aumenta considerablemente el ri-esgo de accidentes y lesiones debidas a los chorros múltiples de abrasivo a presión. Robotizzando el funcionamiento del chorreado, no sólo se necesita de un único trabajador, sino se eliminan de raíz los riesgos a los que está sujeto, ya que puede seguir la operación permaneciendo al alcance visual del robot y de la superficie en la cabina de chorreado, pero protegido completamente, permaneciendo cómodamente sentado en una cabina de mando (figs. 11, 12).

EL ROBOT DE GRANALLADO

El robot de granallado de Blastman instalado en Fonderie Mora Gavardo, suministrado y asisti-do técnicamente por Markku Mertanen (fig. 13), Jaakko Karhu, Sakari Veijola (fig. 14) y Silvano Rota (fig. 15), cuenta con 8 ejes de movimiento, y está dirigido por un solo operador. Los primeros programas ejecutivos se desarrollan con la ayuda de un especialista de la compañía finlandesa, que permanece disponible para desarrollos posteriores.

Específicamente, el software controla y coordina:- El movimiento del puente-grúa que mueve el ro-bot a lo largo de la cabina de chorreado (fig. 16).- El movimiento lateral del brazo en dos ejes (izquierda y derecha) a lo largo de la pieza en tra-tamiento (fig. 17).- El movimiento del robot a lo largo del eje vertical (fig. 18)- Los movimientos de la muñeca en las que están fijadas las boquillas de chorreado (fig. 19).

El resultado final del proceso de granallado roboti-zado de las superficies de la grandes piezas fabri-cadas por Fonderie Mora Gavardo, es muy positivo:- La calidad obtenida en cada parte de las super-ficies es perfectamente homogénea: el robot no se cansa. Por otra parte, puede ser controlada visual-mente por el operador, durante el proceso y/o por el el inspector, gracias a la presencia de la cabinas móvil de mando, que permite su traslado más am-plio.- Se obtiene la máxima productividad y por tanto, se minimizan los costos del proceso, ya que este se lleva al cabo con un solo técnico, que puede efectuar –en el caso visto, efectúa- un trabajo con mayor valor añadido, incluso unas tareas típicas de un inspector de anticorrosión.

LA CABINA DE GRANALLADO

Las paredes interiores están completamente reve-stidas con caucho sintético para proteger la estruc-tura del contacto continuo con los abrasivos (fig. 20).Bajo el piso de rejilla de la cabina de chorreado, a lo largo de toda la superficie, se coloca el sistema de recogida de los abrasivos utilizados y su envío al sistema de elevación (fig. 21), colocado en el exterior, para la posterior limpieza, clasificación y recuperación de los mismos (fig . 22).El sistema de recogida, limpieza y reclasificación está conectado a un filtro final en la que se separa el polvo metálico no más abrasivo del aire de aspi-ración (fig. 23).Las bombas neumáticas -equipadas con la instru-mentación necesaria para garantizar la seguridad del circuito- lanzan el abrasivo en el circuito de granallado robotizado (fig. 24). Están programa-das de manera que se garantice una operación continúa (fig. 25), y se aproveche totalmente la velocidad del robot.

Una vez terminado el proceso, y dependiendo de las especificaciones, las piezas tratadas están li-stas (fig. 26) para la aplicación de los sistemas de pintura adecuados, y se almacenan en un gran almacén de preparación de los envíos (fig. 27).

CONCLUSIÓN

Los robots de granallado neumático son una ver-dadera oportunidad para las empresas que tienen la vocación o la necesidad de proporcionar a los clientes la mejor y más omogenea calidad en la preparación de las superficies metálicas de piezas de todos los tamaños, formas y peso.Además, las características de seguridad y los ahorros operativos que permiten, hacen que robo-tizar la fase de granallado neumático añade bene-ficios a más beneficios.La velocidad del proceso de granallado robotizado ofrece un rápido retorno de la inversión, y aún más importante es la contención de los costes del intero proceso, gracias a la drástica reducción del núme-ro de trabajadores que normalmente hay que de-dicar cuando se efectúa el proceso manualmente.A más largo plazo, la capa protectora aplicada en todas las superficies de las grandes piezas fabri-cadas en Fonderie Mora Gavardo tratadas y de manera uniforme- presentará la mejor resistencia a fallos mecánicos, al impacto y a la abrasión, al tiempo que minimiza el mantenimiento.

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EL GRANALLADO NEUMÁTICO ROBOTIZADO

La instalación del sistema robotizado de granal-lado neumático en uso en los talleres de Fonde-

rie Mora Gavardo se hizo hace ya unos años, para dar a la empresa presidida por Gian Paolo Mora (fig. 1) la posibilidad de industrializar la operación de preparación de las superficies de piezas de hier-ro fundido de gran peso y tamaño (hasta 120 t), con el fin de hacer el proceso rápido y continuo, económico y cualitativamente irreprochable.El robot se ha instalado en una cámara de chorea-do especial (fig. 2).Todas las piezas de hierro fundido de Fonderie Mora Gavardo se tratan con el proceso de gra-nallado neumático, automáticamente, utilizando granalla de acero esférica o angular. La planta de recuperación, limpieza y clasificación del abrasivo utilizado está diseñada en consecuencia.

En el análisis periódico del riesgo realizado por la empresa, como parte de su política de seguridad, en su tiempo se puso de manifiesto la necesidad de adoptar medidas para mejorar las condiciones de trabajo de los trabajadores del departamento de granallado neumático manual. La fase de gra-nallado neumático manual tiene un perfil notable de riesgo de accidentes – especialmente cuando es necesario que más trabajadores operen en el mismo tiempo en la cámara de chorreado - y una cierta complicación para que se acepten las medi-das de protección necesarias, ya que se trata de hacer aún más pesado un trabajo especialmente dificil, cuando se opera manualmente.La solución ofrecida por Blastman soluciona de raíz este orden de problemas. El programador crea los programas operativos del robot a través de un software no muy complejo, punto a punto, también off-line, a partir de modelos CAD tridimensionales de las piezas. El proceso puede desarrollarse sin presencia del operador en la cámara de chorreado, o con el control visual directo del mismo operador, que se mueve en las tres dimensiones, dentro de la cámara de chorreado, por medio de una cabina de seguridad ergonómica, que pone a disposición del mismo operador todas las opciones de supervisión, control, modificación en el acto del programa de chorreado.

La posibilidad de obtener una calidad constan-te del tratamiento sobre toda la superficie de la pieza fue otro factor decisivo en la elección de la tecnología de granallado neumático robotizado de Blastman: una vez definido el programa, se esta-blecen correctamente y se mantienen en el tiempo la distancia correcta y el ángulo de la(s) boquilla(s)

respecto a la superficie de las grandes piezas de hierro fundido tratadas, y la velocidad de paso. Esto evita errores humanos, o sea las posibles variaciones de tratamiento (limpieza y rugosidad) debido a la fatiga y consiguiente caída de atención del trabajador manual.

Dados estos factores, Gian Paolo Mora ha aproba-do la instalación de un robot de granallado con dos boquillas de salida de la granalla metálica (fig. 3), la adopción de la oferta “llave en mano” (instala-ción completa, con cámara de chorreado incluida, fig. 5; la tecnología de recuperación de abrasivo utilizado; el desarrollo de programas iniciales), di-señada por el equipo de Blastman.El brazo de robot instalado está equipado con 2 boquillas de 19 mm de diámetro, alimentadas con las presiones correctas de aire comprimido y cantidades de granalla metálica (clasificada conti-nuamente por el sistema de recuperación, lavado y recuperación), cuyos parámetros se controlan au-tomáticamente, así como las trayectorias del brazo y la distancia e inclinación de las boquillas respec-to a la superficie en tratamiento.

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FONDERIE MORA GAVARDO

LA EMPRESA

Nace en el 1945, desde el 1960, su sede se en-cuentra en Gavardo (Brescia, Italia) y actualmente ocupa una superficie de 60.000 m2.La compañía ha tenido su mayor desarrollo a partir de los años sesenta, con un crecimiento continuo y progresivo. A principios de 2012 la compañía fue adquirida por el grupo Camozzi que, en virtud de su tamaño y presencia internacional, es el más apropiado para valorizar el patrimonio tecnológico de Fonderie Mora Gavardo.En la actualidad la empresa fabrica piezas de hierro fundido que pesan entre 1 kg y 120 t, pro-ductos destinados a los mercados internacionales, para aplicaciones en diversos sectores industria-les: piezas para tractores, máquinas herramientas, compresores de aire y de gas, bloques de motores para la propulsión naval con peso de 50 a 80 tone-ladas), carcasas de turbinas para la producción de energía térmica de compresores para la industria química, y muchos más.

Enseguida publicamos el resumen de la entrevista con su presidente, Gian Paolo Mora, que el que nos reunimos durante la visita a Fonderie Mora Gavardo.

D. - Ing. Mora, puede indicar a nuestros lecto-res el tipo de pieza que fabrica Fonderie Mora Gavardo?

R. - La producción de las piezas pequeñas, fabri-cadas en las líneas automáticas, tienen pesos que van desde 1 a 280 kg. Están dirigidas a diferen-tes sectores de la industria mecánica: carcasas de bombas, impulsores, componentes para transmi-siones de tractores, vehículos industriales y maqui-naria agrícola, cajas de cambio, cárteres del circui-to de aceite de la industria automotriz. Para piezas de peso medio y alto, hasta 120 t, ya hemos dicho en la introducción.

D. - ¿Qué métodos de tratamiento de las su-perficies de las piezas de fundición medianas y grandes han sido elegidos y quales son los beneficios logrados?

R. - Para el tratamiento mecánico de las superficies, dicho de manera más técnica, para el granallado neumático con abrasivos metálicos (o chorreado, o sanblasteado, come también se define el proceso) de piezas de dimensiones y pesos grandes (bases para motores marinos, carcasas de turbinas para centrales térmicas, chassis de grandes máquinas herramientas, prensas, etc), desde hace muchos años utilizamos un sistema de granallado robotiza-

do en cámara de chorreado de tamaño adecuado, que puede trabajar tanto con la presencia del ope-rador en una cabina protegida dentro de la misma cámara, o de forma totalmente automática, me-diante programa software desarrollado ad hoc, sin presencia humana.El robot no utiliza turbinas de lanzamiento del abrasivo, sino propulsores neumáticos que, a través de boquillas, “disparan” la granalla metálica a gran velocidad en las superficies que se deben tratar. El robot traslata y orienta las boquillas en cualquier dirección espacial, con el fin de hacer llegar la granalla a cada punto y cada cavidad de la pieza, reemplazando la intervención directa del trabajador con escafandra y mangueras.

D. - ¿Desde cuando utiliza los sistema robotiza-dos de Blastaman?

R. - Desde 1995. El primer robot Blastman se in-staló en 1995 y funcionó hasta un incidente que también afectó al departamento de preparación de las superficies a principios de 2014. Después del incidente, efectuamos un nuevo análisis del pro-ceso y una busqueda de mercado para instalar un sistema totalmente nuevo. Después de haber analizado 6 soluciones con máquinas de diferentes fabricantes y tipos, nuestra elección recayó todavía en un sistema de granallado neumático robotizado de Blastman -de nueva generación, obviamente- con doble boquilla, doble puente-grúa, electrónica moderna que facilita la gestión de las distintas fa-ses de proceso, en el sentido que permite variar las condiciones de proceso en función del tipo de pieza para ser tratada.

D. – ¿Los costes de gestión en lo que respecta al consumo de las zonas y componentes opera-tivas y las protecciones?

R. - Una granalladora es una máquina cuyas partes claves, por su naturaleza, están sujetas a desga-ste. En una máquina de granallado de turbinas, se desgastan primariamente las mismas turbinas y la armadura de la cámara de granallado, en el robot de piezas que sujetas a desgaste son las boquil-las, de acero especial, y las mangueras de goma. Menos desgastados son las protecciones de goma sintética anti-abrasiva de las paredes de la cámera de granallado. El mismo carro en el que se colocan lap piezas para chorrear está protegido adecuada-mente con un revestimiento anti-abrasión con una buena durabilidad, teniendo en cuenta de la preci-sión con la que trabaja el robot.

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D. – ¿Está satisfecho con la calidad obtenida con el granallado neumático robotizado?

R. – Si, ciertamente. Con las máquinas de turbina no se puede insistir, en su caso, en las distintas áreas de la pieza en fase de tratamiento y las ca-vidades internas son a menudo de difícil acceso, lo que no pasa con nuestro sistema robotizado de granallado neumático. Además, la potencia de la máquina neumática robotizada que instalamos eli-mina cualquier sinterización, centrándo en las áre-as requeridas el chorro del abrasivo metálico, obte-niendo siempre superficies perfectamente limpias.

D. - Sabemos que uno de los aspectos que siempre hay que valorar, especialmente en este campo, es la seguridad para el trabajador. ¿Qué nos puede decir al respecto?

R. - Una máquina como la que instalamos se pro-porciona con cada tipo de sistemas de seguridad para los operadores. La cabina de mando y control en el interior de la cámara de granallado a dispo-sición del operador, está fabricada con vidrio aco-razado (a prueba de balas) y protección con malla fina metálica, diseño ergonómico, cómodo para el operador, la entrada de “aire médica”, climatiza-dor, ordenador de acceso directo al operador para

si quiere variar las condiciones operativas, alertas con bloque automático del proceso en el caso de malestar del operador a bordo o de uso indebido del brazo del robot o de las boquillas.Al exterior de la cámara de granallado hay señales luminosas que indican el estado de funcionamen-to del robot, en actividad, a la espera, apagado. Los accesos a la cámara de granallado están alar-mados: si del exterior se intenta abrir una puerta (peatonal o de cierre de la cámara), el sistema de propulsión de la granalla metálica y el brazo del robot se apagan inmediatamente y se activan alar-mas acústicas y visuales.La cámara de granallado se lava completamen-te con aire limpio captado al exterior y filtrado (40.000 m3/hora), de manera que en cualquier momento el ambiente se quede perfectamente limpio.

D. – ¿Todavía se utilizan, en algunos momentos o para piezas específicas, sistemas manueles de granallado neumático?

R. - De ninguna manera. El sistema robotizado cumple con todos los requisitos de calidad y fle-xibilidad