Cambio automatico dell'utensile
# Cambio automatico dell'utensile

Il cambio automatico dell'utensile o cambio utensili automatico, dall'inglese ATC (Automatic Tool Changer) è utilizzato nelle macchine utensili a controllo numerico computerizzato (CNC) per migliorare la produttività e la quantità di utensili disponibili a bordo macchina. Un ATC è in grado di cambiare l'utensile molto rapidamente, riducendo il tempo non produttivo. Viene anche utilizzato per sostituire utensili usurati o rotti. Si tratta di un ulteriore passo verso l'automazione completa.

## Descrizione

Le macchine CNC più semplici lavorano con un solo utensile e sono oramai in disuso. Al contrario, le macchine a torretta possono lavorare con un gran numero di utensili. All'aumentare del numero di utensili, diventa necessario un sistema di cambio automatico, che consenta alla macchina di lavorare con un gran numero di utensili senza operatore.

Le parti principali di un cambio utensili automatico sono il magazzino utensili e il gruppo di scambio. Il gruppo di scambio è composto da un braccio rotante e da due pinze, dette "gripper".

L'ATC aumenta l'affidabilità, la velocità e la precisione, ma rispetto alle macchine con cambio manuale degli utensili, richiede che la tipologia di utensile utilizzato sia facile da centrare, facile da afferrare per il cambio utensile e facilmente estraibile dal mandrino. Gli utensili utilizzati nell'ATC sono fissati in portautensili appositamente progettati per questo scopo.

## Tipologie di cambio utensili automatico

A seconda della forma del magazzino, l'ATC può essere di due tipi:

* Gli ATC di tipo a tamburo vengono utilizzati quando il numero di utensili è inferiore a 30. Gli utensili sono immagazzinati lungo la circonferenza del tamburo.
* Gli ATC a catena vengono utilizzati quando il numero di utensili è superiore a 30.

Questa soglia può cambiare a seconda del modello e del produttore. Il cambio utensili a catena permette di immagazzinare un maggior numero di utensili rispetto a quello a tamburo, ma la velocità di ricerca degli utensili è inferiore.

## Sistema di cambio utensile automatico

Dopo aver ricevuto il comando di cambio utensile, l'utensile da cambiare assume una posizione fissa, nota come "posizione di cambio utensile". Il braccio ATC si porta in questa posizione e preleva l'utensile. Il braccio ruota tra la torretta della macchina e il magazzino. Su ogni lato del braccio è presente una pinza, che può ruotare di 90° per posizionare gli utensili nella torretta. Una delle pinze afferra il vecchio utensile dalla torretta, mentre l'altra afferra il nuovo utensile dal magazzino. Poi il braccio ruota di 180° scambiando gli utensili e disponendoli nella loro posizione corretta.

## Cambio utensili automatico per macchine lavorazione lamiera

Gli ATC sono stati sviluppati inizialmente nelle macchine per asportazione di truciolo, come frese e torni. Sistemi per il riposizionamento degli utensili sono stati introdotti anche nelle macchine per lamiera. Le pannellatrici hanno un dispositivo integrato controllato dal CNC che permette di spostare i punzoni a seconda della dimensione del pezzo. Il cambio automatico degli utensili nelle presse piegatrici era limitato alle macchine integrate in una cella di piegatura robotizzata. Tipicamente, un robot antropomorfo a 6 assi, utilizzato per la manipolazione dei pezzi, viene anche utilizzato per sostituire i punzoni e le matrici tra un lotto e l'altro.

Dalla seconda decade del XXI secolo sono apparsi sistemi di cambio utensili automatico anche per presse piegatrici non robotizzate. Nella configurazione più comune si trova un magazzino utensili al lato della macchina, con una navetta che preleva e posiziona l'utensile dove necessario. I vantaggi sono una riduzione dello sforzo per l'operatore e un aumento della produttività.

## Funzioni dell'ATC

Utilizzare un cambio utensili automatico aumenta il tempo effettivamente produttivo e riduce la quota di tempo improduttivo. Fornisce uno spazio di immagazzinamento degli utensili, che sono riportati alla macchina utensile dopo aver realizzato le operazioni richieste. Aumenta inoltre la flessibilità della macchina utensile, facilita il cambio di utensili grandi e pesanti, e permette il ripristino automatico dei taglienti.

