Blog
Nelle linee di assemblaggio industriale moderno, la qualità del serraggio non può essere lasciata alla sensibilità dell’operatore o alla variabilità di uno strumento non controllato.
Per la sicurezza del prodotto finale, per la conformità normativa e per la tracciabilità richiesta dal cliente, lo strumento di serraggio deve garantire non solo di raggiungere la coppia target, ma di farlo in modo misurabile, documentabile e ripetibile. Gli avvitatori elettrici controllati sono la risposta industriale a questa esigenza.
Cos’è un avvitatore elettrico controllato
Gli avvitatori elettrici controllati sono strumenti di serraggio dotati di un sistema di controllo e misura della coppia applicata. A differenza di un avvitatore tradizionale (pneumatico o elettrico senza controllo), non si limita a trasmettere rotazione, misura in tempo reale la coppia che sta applicando, la confronta con il valore target programmato, e interrompe il ciclo quando quel valore viene raggiunto.
Nei modelli più evoluti, il controllo si estende anche all’angolo di rotazione un parametro che, combinato con la coppia, consente una verifica molto più affidabile del pre-carico effettivo nel giunto. Nei modelli con raccolta dati integrata, ogni serraggio viene registrato e può essere archiviato, analizzato e trasmesso ai sistemi di qualità di fabbrica.
| La distinzione tra avvitatore con controllo coppia vs senza Un avvitatore senza controllo coppia (pneumatico standard, elettrico a frizione meccanica semplice) raggiunge una coppia approssimativa che dipende dalla pressione dell’aria, dall’usura del meccanismo, dalla tecnica dell’operatore e dalla temperatura. La variabilità reale può essere del ±20% o più. Un avvitatore elettrico controllato raggiunge la coppia target con una variabilità tipica del ±5%, misurabile e certificabile. |
Come funziona il controllo della coppia
Il controllo della coppia in un avvitatore elettrico si realizza attraverso due tecnologie principali, con caratteristiche e livelli di precisione diversi.
Controllo per assorbimento di corrente
Il metodo più semplice e meno costoso è quello in cui il sistema rileva la coppia indirettamente misurando l’assorbimento di corrente del motore. Quando il motore incontra una resistenza crescente (il giunto che si chiude), assorbe più corrente: il controllore rileva questo aumento e interrompe il ciclo. Precisione tipica: ±10%. Adatto per applicazioni a media criticità dove il costo dello strumento è un fattore rilevante, ad esempio la serie SGT-CC di Kilews che distribuiamo.
Controllo trasduttorizzato (strain gauge)
Con il metodo più preciso un trasduttore di coppia è integrato direttamente nell’utensile. Misura la coppia con alta precisione in tempo reale. Questo è il principio usato negli avvitatori trasduttorizzati delle serie KL-GTCS e KL-TCG di Kilews, nei sistemi Panasonic e Kuken che distribuiamo. Precisione tipica: ±5%
Controllo coppia + angolo
L’evoluzione più avanzata: il sistema misura simultaneamente coppia e angolo di rotazione. La combinazione dei due parametri consente di rilevare anomalie che il solo controllo coppia non intercetterebbe viti difettose, filetti danneggiati, materiale non conforme e di verificare il pre-carico effettivo nel giunto con maggiore affidabilità. Obbligatorio nei processi automotive OEM e in aerospazio. Disponibile nei sistemi Estic ENRZ e Nittoseiko.
Quando l’avvitatore elettrico controllato è la scelta obbligata
La domanda corretta non è “voglio un avvitatore controllato?” ma “il mio processo richiede un avvitatore controllato?” In molti contesti, la risposta è sì, non per preferenza, ma per necessità normativa, contrattuale o di qualità.
I parametri tecnici per la selezione
Una volta stabilito che il processo richiede un avvitatore elettrico controllato, la selezione del modello corretto si basa su sei parametri fondamentali.
1. Coppia target e range operativo
Il parametro più ovvio ma il più critico. L’avvitatore deve operare nel 20–80% del suo range nominale per garantire la precisione dichiarata. Un avvitatore da 0–5 Nm usato per serrare a 0,3 Nm (6% del fondo scala) avrà una precisione reale molto inferiore a quella nominale. La gamma Kilews disponibile da SIRA S.p.A. copre da 0,1 Nm (SGT-CS301) fino a 25 Nm (SKT-CG250), con famiglie specifiche per ogni range.
2. Livello di precisione e tracciabilità richiesti
Tre livelli pratici: ±5–10% (assorbimento corrente, media criticità), ±3–5% (trasduttore, alta criticità). Nei processi automotive OEM e aerospazio la tracciabilità di ogni serraggio è obbligatoria, quindi occorre un sistema con raccolta e archiviazione dati, non solo un avvitatore con controllo coppia.
3. Controllo coppia, coppia+angolo o coppia+angolo+filetto
Il controllo solo coppia è adeguato per la maggior parte delle applicazioni industriali certificate. Il controllo coppia+angolo è richiesto nei giunti critici dove il pre-carico deve essere verificato con alta affidabilità. Il controllo coppia+angolo+filetto aggiunge la verifica dell’integrità del filetto rileva viti difettose o fori mal filettati prima che il ciclo si completi, prevenendo scarti a valle.
4. Formato geometrico: dritto, angolare e pistola
Il formato dell’avvitatore deve adattarsi alla geometria di accesso al giunto. Un avvitatore dritto standard è adeguato per la maggioranza delle postazioni. Il formato angolare è necessario quando l’asse del giunto è perpendicolare all’asse di accesso.
5. Connettività e integrazione Industry 4.0
Gli avvitatori elettrici controllati moderni non sono strumenti isolati: sono nodi di una rete di qualità. La connettività disponibile, USB, RS-232, Ethernet, Bluetooth, Wi-Fi, Modbus, OPC-UA, determina con quale facilità i dati di serraggio vengono trasmessi al MES, al sistema di qualità o al cloud aziendale. Per le linee più avanzate, i sistemi Estic che distribuiamo attraverso la divisione Siratec offrono integrazione completa in architetture Industry 4.0 con raccolta dati per ogni spindle.
6. Protezione ESD
Per l’assemblaggio di componenti elettronici sensibili alle scariche elettrostatiche, è necessario un avvitatore con protezione ESD integrata. I modelli SGT-CS e SGT-LCS di Kilews con suffisso ESD integrato sono progettati specificatamente per questi ambienti.
Le normative di riferimento per gli avvitatori elettrici controllati
Utilizzare avvitatori elettrici controllati in processi certificati richiede di conoscere il quadro normativo di riferimento. I principali standard applicabili sono:
- ISO 5393: Metodi di prova per avvitatori rotativi, la norma base per la qualifica degli avvitatori industriali.
- IATF 16949: Sistema di gestione della qualità automotive, impone la tracciabilità dei serramenti critici, la qualifica degli strumenti e la gestione MSA (Measurement System Analysis).
- EN 9100 / AS9100: Sistemi di gestione qualità aerospaziale, requisiti ancora più stringenti per tracciabilità e qualifica degli strumenti.
- ISO 9001:2015: Il requisito di base per la taratura e la gestione degli strumenti di misura nei processi produttivi, include gli avvitatori con controllo coppia.
I marchi di avvitatori elettrici controllati distribuiti da SIRA S.p.A.
SIRA S.p.A. distribuisce una gamma completa di avvitatori elettrici controllati, coprendo ogni livello di esigenza dal professionale al più critico.
Kilews
La gamma Kilews disponibile da SIRA S.p.A. copre tre famiglie tecnologiche: KL-GTCS (coppia+angolo+filetto, touchscreen 10″), KL-TCG (trasduttore tedesco, 99 programmi, Ethernet) e KL-TCC (assorbimento corrente, media criticità). Coppie da 0,1 a 25 Nm in formato dritto, lungo e angolare.
Panasonic
I sistemi Panasonic per l’assemblaggio industriale coprono un range di coppia più ampio rispetto a Kilews, con soluzioni pensate per linee di produzione in serie e integrazione diretta con controllori Panasonic. Tecnologia brushless, controllo coppia+angolo, connettività per sistemi di qualità. La scelta per chi cerca affidabilità giapponese di prima fascia in applicazioni automotive e di precisione.
Bosch Exact
La linea Bosch Exact è il punto di riferimento per l’assemblaggio automotive tier 1 e OEM. Avvitatori con controllo coppia, programmazione multi-step, connettività completa e un ecosistema di controllori e software di qualità strutturato. SIRA S.p.A. distribuisce la linea Exact come parte del portfolio di avvitatori.
Estic
I motori Estic sono la soluzione per chi integra l’avvitatura in sistemi automatici: coppie da 0,5 a 300 Nm, interfaccia per robotica e sistemi di visione, comunicazione con PLC e MES. Attraverso la divisione Siratec di SIRA S.p.A., progettiamo e realizziamo sistemi completi di avvitatura automatica con motori Estic integrati.
CONTATTACI ORAFAQ – Domande frequenti sugli avvitatori elettrici controllati
Quanto costa un avvitatore controllato?
I prezzi variano drasticamente. Tutto si basa sulla differenza tra un modello a frizione meccanica per hobbisti o artigiani costa tra ad un sistema industriale “smart” con centralina di controllo, trasduttore e tracciamento dati per linee di montaggio.
Qual è la differenza tra avvitatore elettrico e avvitatore elettronico controllato?
Un avvitatore elettrico generico trasmette rotazione senza misurare la coppia applicata, al massimo ha una frizione meccanica regolabile. Un avvitatore elettronico controllato misura la coppia in tempo reale con un trasduttore o per assorbimento di corrente, interrompe il ciclo al raggiungimento del target e può registrare il dato. La differenza è quella tra uno strumento di serraggio e uno strumento di misura e controllo.
Con quale frequenza va calibrato un avvitatore elettrico controllato?
La frequenza dipende dall’intensità d’uso e dalla criticità del processo. Annualmente o ogni N cicli, a seconda di quale condizione si verifica prima. Per processi automotive OEM o aerospazio, la frequenza può essere superiore.
