Avvitatura simultanea di 12 viti per morsettiere elettriche

Automatizzare l'avvitatura di numerose viti di piccole dimensioni, molto ravvicinate tra loro, richiede una soluzione diversa rispetto all'impiego di un singolo avvitatore industriale.

In questa applicazione, sviluppata da RDB in collaborazione con MTA per la produzione di morsettiere elettriche, l'esigenza era sostituire un'operazione manuale con un sistema di avvitatura multiplo capace di lavorare fino a 12 viti contemporaneamente.

Il problema: automatizzare l'avvitatura di numerose piccole viti

Le morsettiere elettriche possono richiedere l'avvitatura di numerose viti disposte a interassi molto ridotti. Nel caso specifico si trattava di piccole viti a taglio, con una testa di circa 2 mm.

Eseguire tutte le operazioni manualmente comportava un limite per la produttività della linea. L'obiettivo era quindi automatizzare questa fase dell'assemblaggio, eseguendo più avvitature nello stesso ciclo.

Una soluzione basata sull'installazione di 12 avvitatori indipendenti non risultava adeguata alle caratteristiche tecniche ed economiche dell'applicazione. Era necessario sviluppare un sistema capace di distribuire il movimento di un unico motore a più punti di avvitatura.

Un avvitatore multiplo azionato da un unico motore

La soluzione utilizza un motore centrale che trasmette il movimento a una cascata di ingranaggi. Il moto viene quindi distribuito ai diversi punti di lavoro attraverso una serie di componenti meccanici dedicati.

Il sistema comprende:

• un motore centrale;
• una cascata di ingranaggi;
• frizioni meccaniche;
• alberini di trasmissione;
• giunti cardanici;
• inserti di avvitatura a taglio.

Gli alberini trasferiscono la rotazione verso la parte inferiore del sistema, fino agli inserti che raggiungono i singoli punti di avvitatura.

L'impiego dei giunti cardanici permette di adattare la trasmissione agli interassi richiesti dalla geometria della morsettiera, rendendo possibile l'azionamento simultaneo dei diversi punti.

Fino a 12 viti avvitate contemporaneamente

Il sistema può lavorare fino a 12 viti nello stesso ciclo. Gli inserti raggiungono i singoli punti di avvitatura e portano le viti in battuta alla quota prevista dall'applicazione.

In questo modo una sequenza costituita da numerose operazioni separate viene trasformata in un'unica operazione di avvitatura simultanea.

La soluzione interviene quindi direttamente sul tempo necessario per completare la fase di assemblaggio e permette di rendere il processo più ripetibile rispetto all'esecuzione manuale delle singole avvitature.

Il sistema di avvitatura multipla in funzione

Nel video è possibile osservare il principio di funzionamento del sistema e il movimento simultaneo dei diversi punti di avvitatura.

Dall'avvitatura manuale all'automazione della linea

L'introduzione dell'avvitatore multiplo non riguarda soltanto la singola operazione di serraggio. Il sistema è stato sviluppato come parte del processo di automazione della linea produttiva.

Eseguire contemporaneamente operazioni che in precedenza richiedevano interventi manuali separati consente di ridurre il numero di passaggi necessari per completare il ciclo e aumentare la produttività della fase di assemblaggio.

La configurazione meccanica permette inoltre di mantenere una sequenza di lavoro definita e di portare le diverse viti alla battuta prevista dall'applicazione.

RDB e MTA: sviluppo della soluzione applicativa

Questo progetto è stato sviluppato da RDB in collaborazione con la consociata MTA. La collaborazione tra le due realtà permette di mantenere il controllo sulle diverse fasi di realizzazione del sistema.

Dalla progettazione meccanica alla produzione dei componenti, fino all'assemblaggio e alla verifica del funzionamento, il progetto viene seguito in modo diretto.

Quando un avvitatore standard non è sufficiente

Numero di viti, dimensioni degli elementi di fissaggio, interassi, geometria del componente e tempo ciclo possono rendere non adeguata una configurazione standard.

In questi casi la scelta del sistema di avvitatura industriale deve partire dalle caratteristiche dell'applicazione e dai vincoli del processo produttivo.

In questo progetto il vincolo principale era particolarmente definito: avvitare contemporaneamente fino a 12 piccole viti all'interno di una morsettiera elettrica.

La risposta è stata un sistema meccanico multiplo nel quale un unico motore distribuisce il movimento ai diversi punti di avvitatura attraverso ingranaggi, frizioni, alberini e giunti cardanici.

Sintesi del caso applicativo