La combinazione tra servopressa e sensoristica avanzata apre nuove prospettive per misura, collaudo e assemblaggio.
Nel panorama dell’automazione industriale avanzata, la distinzione tra sistema di assemblaggio e strumento di misura è sempre più sottile. È in questo contesto che si inserisce l’attività di Acquati Group, Product & Service Division di Burster Italia, realtà specializzata nella fornitura di soluzioni per il controllo di processo, la misura di forza e l’automazione industriale.
Grazie a competenze che spaziano dalla sensoristica ai sistemi di controllo, l’azienda supporta i costruttori e gli utilizzatori finali nell’integrazione di tecnologie ad alta precisione per applicazioni produttive e di collaudo.
Un esempio concreto di questa evoluzione è rappresentato dalle servopresse Coretec, che, grazie all’integrazione di una cella di carico esterna ad elevata precisione, possono trasformarsi da semplici attuatori elettrici in sofisticati strumenti di misura, ampliando significativamente il proprio campo di applicazione.
Oltre la pressatura: la funzione Work Explorer
I tool Coretec, come le servopresse delle serie GS e MS, non si limitano a eseguire movimenti controllati o operazioni di pressatura. Grazie al controller WPS integrano funzionalità avanzate di acquisizione e analisi dei dati che consentono di utilizzare la macchina anche come sistema di tastatura e misura.
Tra queste spicca la funzione Work Explorer, una modalità operativa che permette al punzone di avanzare a una velocità di ricerca predefinita fino a rilevare una minima variazione di forza, identificando con precisione il primo punto di contatto con il componente. La posizione viene immediatamente registrata, trasformando di fatto la servopressa in una sonda di contatto.
A rendere possibile questa funzionalità contribuisce l’elevata capacità di elaborazione del sistema Coretec, in grado di acquisire oltre 1.000 campioni al secondo. Una frequenza di campionamento particolarmente importante quando la macchina viene utilizzata come strumento di misura, poiché consente di individuare il punto di contatto con estrema precisione e ripetibilità.
Il valore aggiunto della cella di carico esterna – L’integrazione di una cella di carico ad alta precisione porta la funzione Work Explorer a un livello superiore, migliorandone sensibilmente le prestazioni sotto diversi aspetti.
Sensibilità di rilevamento nettamente superiore – La cella di carico integrata in una servopressa è normalmente dimensionata per gestire la capacità massima della macchina, ad esempio 5 kN. Sebbene perfettamente adeguata alle operazioni di assemblaggio, questa configurazione non offre la risoluzione necessaria per rilevare contatti estremamente leggeri.
L’impiego di un sensore esterno dedicato consente invece di dimensionare il sistema di misura sulla specifica fase di tastatura, arrivando a rilevare forze dell’ordine di 0,5 N anche su macchine da 5 kN. Il risultato è un arresto immediato al primo contatto con la superficie del pezzo, senza deformazioni indesiderate e con una determinazione molto più accurata del punto zero.
Eliminazione del rumore meccanico interno – I sensori interni della servopressa devono inevitabilmente compensare gli effetti generati da attriti e resistenze meccaniche del sistema, come quelli provenienti dalla vite a ricircolo di sfere, dai cuscinetti del motore e dalle guarnizioni.
Una cella di carico installata direttamente sull’utensile misura invece esclusivamente la forza realmente applicata al componente. Il segnale ottenuto è quindi più pulito e stabile, consentendo alla funzione Work Explorer di operare con una ripetibilità significativamente superiore, indipendentemente dalle condizioni termiche, dall’usura o dalle variabili meccaniche interne della macchina.
Precisione dimensionale a livello micrometrico – Molte applicazioni utilizzano la servopressa come sistema di misura per determinare quote relative, ad esempio l’altezza effettiva di un componente o lo spessore corretto di un elemento da assemblare. Poiché il calcolo della posizione dipende dalla correlazione tra forza applicata e spostamento rilevato, qualsiasi incertezza nella misura della forza si traduce direttamente in un errore sulla quota registrata. L’utilizzo di una cella di carico esterna ad alta precisione riduce drasticamente questo margine di errore, permettendo di raggiungere tolleranze dimensionali molto più ristrette e livelli di accuratezza difficilmente ottenibili con la sola sensoristica integrata.
Maggiore tracciabilità e conformità metrologica – In settori altamente regolamentati come il medicale e l’aerospaziale, le servopresse vengono sempre più spesso considerate veri e propri strumenti di misura, oltre che sistemi di assemblaggio. In questo scenario la possibilità di calibrare e certificare una cella di carico esterna secondo standard internazionali rappresenta un vantaggio concreto. La procedura risulta infatti più semplice, veloce e tracciabile rispetto alla calibrazione dell’intero sistema di azionamento interno della macchina.
Un’architettura pensata per la misura – Il controller Coretec WPS è stato progettato per gestire nativamente sensori esterni attraverso ingressi analogici ad alta velocità. Questa architettura consente di implementare con semplicità un secondo anello di feedback dedicato alla forza ad alta precisione, sfruttando al massimo le potenzialità della cella di carico esterna. Il risultato è una piattaforma capace di combinare le prestazioni di una servopressa industriale con le caratteristiche tipiche di uno strumento da laboratorio: elevata sensibilità, precisione micrometrica, ripetibilità e completa tracciabilità del dato. Una convergenza tecnologica che apre nuove prospettive nelle applicazioni di assemblaggio avanzato, collaudo dimensionale e controllo qualità, trasformando un tool elettrico in uno strumento di misura ad alte prestazioni.
