I sistemi di avvitamento a microsensore di n-gineric possono essere impiegati sia in sistemi manuali che automatizzati. Sono concepiti per il montaggio sicuro di viti di dimensioni estremamente ridotte (a partire da filettature M 0,6) come quelle presenti nei telefoni cellulari, negli smart watch e negli orologi da polso «classici».
I raccordi filettati fino alla misura M5 sono coperti da diverse misure di mandrini a vite.
Allo scopo di assicurare un avvitamento affidabile, i mandrini a vite sono dotati di un sensore di coppia rotante/angolo di rotazione integrato, che misura con elevatissima precisione sia la coppia applicata al raccordo filettato che l'angolo di rotazione direttamente sopra il supporto della lama.
Il principio di misurazione della coppia si basa sulla misura della deformazione mediante estensimetri. Un corpo sensore rotativo-simmetrico (sotto forma di un albero di misura), realizzato in lega e posto fra il mandrino della lama e l'azionamento FAULHABER, si deforma in misura proporzionale alla coppia applicata, il che si traduce in una variazione di resistenza negli estensimetri. Il risultato è un segnale di misura che segue la coppia, predisposto elettronicamente sull'albero di misura e digitalizzato ad elevatissima risoluzione (24 bit).
L’alimentazione dell’elettronica del rotore è fornita in modalità induttiva (in assenza di contatto) tramite un sistema di bobine e, indipendentemente da questo, vengono trasmesse optoelettronicamente 2.000 misurazioni di coppia al secondo sotto forma di codice seriale di bit dal rotore all’elettronica dello statore, dove vengono nuovamente decodificate, ovvero rappresentate 1:1 senza perdite.
«Che io sappia, siamo l’unica azienda a installare sensori di coppia rotante in mandrini di avvitamento per coppie di piccole dimensioni con questa precisione», sostiene Stefan Flaig, direttore generale di n-gineric.
«Ovviamente, motore e riduttore svolgono un ruolo estremamente importante in questi sistemi», sottolinea Stefan Flaig. «Abbiamo bisogno di grande potenza in dimensioni estremamente ridotte e di una quantità considerevole di elementi dinamici perché, all'interno di una sequenza di passaggi di avvitamento, ogni avvitamento necessita di un rapido controllo della coppia e della velocità».
Ovviamente, motore e riduttore svolgono un ruolo estremamente importante
L'unità di azionamento FAULHABER con motore brushless e riduttore planetario fornisce le prestazioni ideali per questo scopo. «Siamo in grado di ottenere brevi tempi di ciclo grazie all'elevata capacità di accelerazione degli azionamenti, il che equivale a una produttività eccellente. L'azionamento brushless di FAULHABER è anche caratterizzato da una durata utile estremamente lunga, che rende il sistema di avvitamento una soluzione adatta alla produzione di massa con funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7».
Specialmente per i raccordi filettati di sicurezza del settore automotive (connessioni filettate di classe di rischio A, linea guida VDI 2862), gli avvitatori devono essere dotati di sistemi di sensori che misurano almeno una variabile di controllo», spiega Stefan Flaig. «Noi misuriamo direttamente la coppia e l'angolo di rotazione e, inoltre, la nostra terza variabile è ridondante perché registriamo contemporaneamente la corrente del motore. Questo consente un automonitoraggio costante dell'integrità del sistema.
Noi misuriamo direttamente la coppia e l'angolo di rotazione
Nel fissaggio delle viti totalmente automatizzato, un avvitatore a sensore come questo è la scelta migliore perché salvaguarda il processo chiave del sistema di automazione.
I processi di avvitamento difficili da controllare con scarso «margine di manovra» tra la condizione di vite allentata (ovvero priva di forza di serraggio) e la rottura del raccordo (a causa di un'eccessiva rotazione) possono essere tenuti sotto controllo grazie a un avvitamento di precisione a più stadi. I pezzi difettosi causano errori di avvitamento, che però possono essere rilevati in modo affidabile grazie a diverse finestre di parametri sovrapposte all'interno della sequenza degli stadi di avvitamento (produzione a errori zero).
È stata prestata particolare attenzione nel rendere i sistemi intuitivi e semplici da gestire utilizzando software di Windows. Quest'ultimo è usato per programmare i parametri di avvitamento e garantire la trasparenza del processo grazie a una rappresentazione differenziata delle curve di avvitamento in tempo reale, fornendo le migliori opzioni possibili per la documentazione dei dati di processo.
La combinazione di un sistema di avvitamento automatizzato con un sensore di coppia stazionario intelligente dotato di simulatore di caduta della vite consente un controllo ciclico automatizzato della capacità del sistema di avvitamento, per esempio ogni giorno prima dell'inizio del turno.
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