Automazione e Verifica del Processo di Incollaggio in Linee Produttive di Telai per Vetture d’Alta Gamma

Sommario. La produzione industriale dei telai auto ha registrato, nel tempo, una grande evoluzione progettuale e tecnologica, spinta dalla necessità di garantire alte prestazioni e comfort elevato, nel rispetto della sicurezza dei passeggeri e della sostenibilità ambientale. Le linee produttive di assemblaggio sono, soprattutto in segmenti di fascia alta, progettate per l‟esecuzione, su telai diversi, di articolati processi ibridi di giunzione, basati, cioè, sull‟adozione di tecnologie di saldatura, rivettatura ed incollaggio. I sistemi che ne derivano sono, dunque, caratterizzati da elevata complessità e richiedono lo sviluppo di dispositivi automatici dedicati e l‟impiego simultaneo di robot industriali e risorse umane. La soluzione di tali problematiche richiede l‟intervento sinergico di vari settori dell‟Ingegneria Meccanica poiché coinvolge competenze metallurgiche, progettuali e tecnologiche. A queste si aggiungono le competenze necessarie alla progettazione di sistemi produttivi ad alta flessibilità che, secondo la visione proposta dagli autori, siano caratterizzati da elevata modularità strutturale ed operativa, parametricità e standardizzazione delle soluzioni progettuali e dei componenti, autonomia esecutiva, e che assicurino una rapida ed efficace riconfigurazione, garantendo, parallelamente, l‟alto livello qualitativo dei prodotti ed il completo controllo dei processi realizzati. Il presente articolo tratta lo sviluppo e la progettazione integrata del modulo robotizzato di incollaggio per linee di assemblaggio ibride di telai in alluminio, svolta in collaborazione con il gruppo ALCOA e con SIR SpA. Successivamente vengono presentati i risultati sperimentali ottenuti dalla verifica strutturale a lap shear e peeling di alcuni provini ricavati da assemblati del tunnel, effettuata secondo normative interne Ferrari SpA. Abstract. In the last years, industrial production of automotive chassis has gained a great evolution in design and technology, spurred by the need to achieve high performance and comfort, while ensuring both the safety of passengers and the environmental sustainability. State-of-the-art assembly lines, especially in top class segments, are designed to employ hybrid junctions on different chassis. Such complex process is based on the simultaneous adoption of welding, riveting and adhesive bonding technologies. The production systems design engages the development of specific automated devices and the cooperation of industrial robots and human resources. The solution of these issues involves the synergic action of various sectors of mechanical engineering, as metallurgy, design, and mechanical technology. Design of high flexibility production systems is another important issue: according to the viewpoint proposed by the authors, such systems are characterized by high structural and operational modularity, by parametric and standard design of solutions and components, by executive autonomy and rapid reconfiguration capability, thus simultaneously ensuring high quality of products and the complete control of processes. The present paper deals with the development and integrated design of the robotic adhesive bonding module in hybrid assembly lines for aluminum chassis, carried out in collaboration with the ALCOA group and SIR SpA. Experimental results are also presented, that refer to lap shear and peeling tests, carried out on specimens extracted from the chassis tunnel, according to Ferrari SpA internal standards.