La tecnologia di assemblaggio e giunzione ad alta velocità incontra la misurazione precisa della forza

Winterthur, September 2025 – Con il suo esclusivo sistema di giunzione NCFQ 2166A¹, Kistler combina l'elevata dinamica degli azionamenti lineari diretti con la precisione della tecnologia dei sensori piezoelettrici. In qualità di esperti nella tecnologia di misurazione e giunzione, utilizzano la collaudata tecnologia di azionamento di LinMot² e la migliorano con sensori piezoelettrici. Gli innovativi sistemi chiavi in mano sono dotati di compensazione dell'accelerazione opzionale. Colmano una lacuna nei mercati in cui la qualità e le elevate velocità di produzione sono particolarmente importanti, come la produzione di prodotti medicali ed elettronici, semiconduttori o nell'industria automobilistica.

Il nuovo sistema di assemblaggio ad alta velocità NCFQ è particolarmente indicato per applicazioni altamente dinamiche con forze fino a 500 N, come la produzione di autoiniettori e penne per insulina. Dotato di sensori, il sistema di assemblaggio dimostra i propri punti di forza anche nell'industria elettronica nei test sui relè o tattili. La tecnologia magnetica del modulo di giunzione con motore lineare accelera fino a 50 m/s² e raggiunge velocità fino a 5 m/s. Oltre al motore lineare, il modulo è dotato di una molla magnetica per la compensazione del peso nelle posizioni di installazione verticali. Kistler completa il sistema con sensori di forza e accelerazione piezoelettrici, l'amplificatore di carica industriale ICAM-B e il sistema di monitoraggio di processo maXYmos NC, che garantisce trasparenza dei dati, affidabilità e controllo del processo. 

"La richiesta di misurazioni della forza altamente accurate combinate con un'elevata dinamica è in costante aumento. Finora gli utenti dovevano decidere se puntare sulla precisione e sul monitoraggio accurato dei processi o sulla velocità. In settori in cui è fondamentale garantire una qualità elevata e costante, la scelta di un sistema più lento era tradizionalmente l'unica opzione praticabile. Con il nostro nuovo sistema di assemblaggio ad alta velocità NCFQ, non è più necessario scendere a compromessi", spiega Peter Balzer, Product Manager per i sistemi di giunzione NC presso Kistler. I primi sistemi sono già in uso nell'industria farmaceutica. In uno stabilimento di produzione di penne per insulina, ad esempio, la cartuccia di insulina viene inserita automaticamente nell'alloggiamento in plastica dell'autoiniettore e poi assemblata utilizzando il sistema di giunzione NCFQ. Oltre alla velocità, è essenziale la precisione assoluta: se la forza è troppo bassa, le singole parti non vengono unite in modo affidabile; se la forza è troppo alta, la cartuccia può essere danneggiata e l'insulina può fuoriuscire. Grazie all'affidabile tecnologia di misurazione e giunzione, l'azienda può essere certa che le penne siano funzionanti e che i potenziali errori di produzione siano eliminati, anche con tempi di ciclo di 500 millisecondi.

Sistema di giunzione ad alta velocità con compensazione automatica dell'accelerazione

Una delle principali sfide in questo processo è che le forze che agiscono sul prodotto stesso non sono le uniche variabili da considerare. “A causa dell'elevata dinamica del modulo lineare, vengono sempre misurate anche le forze di accelerazione”, spiega Peter Balzer. "Tuttavia, queste sono irrilevanti per la qualità del prodotto e rendono difficile valutare il processo basandosi esclusivamente sui dati relativi alla forza. Per un monitoraggio particolarmente accurato del processo, oltre alla versione base del sistema di giunzione ad alta velocità NCFQ offriamo quindi una versione avanzata. In questa versione abbiamo integrato un sensore di accelerazione piezoelettrico 8203A altamente sensibile. Esso consente al sistema di filtrare automaticamente le forze di accelerazione del modulo di giunzione e di rendere visibili solo le forze di giunzione. Ciò semplifica notevolmente il controllo e la valutazione del processo".

Oltre all'integrazione in linee di produzione complete, il sistema può essere utilizzato anche nello sviluppo dei processi. In questa applicazione, viene già utilizzato come stazione di lavoro autonoma per l'assemblaggio manuale in un'azienda farmaceutica. A seconda dei requisiti specifici dell'applicazione, il sistema può anche essere dotato di sensori alternativi e moduli di giunzione con corse e forze di giunzione diverse. Per la massima affidabilità di pianificazione, il controllo trasparente dei costi e l'ottimizzazione e la convalida dei processi di giunzione, l'Assembly Competence Center (ACC) di Kistler fornisce supporto. “L'ACC è il nostro punto di contatto centrale per determinare valori di misura precisi e parametri di processo nell'ambiente di produzione. Insieme agli utenti, adattiamo i nostri sistemi all'applicazione specifica in modo che soddisfino tutti i requisiti di precisione, velocità e compatibilità degli strumenti”, conclude Peter Balzer.

¹NCFQ2166A Sistema di giunzione ad alta velocità. Tecnologia di giunzione con un principio di funzionamento unico, in attesa di brevetto
²LinMot è un marchio registrato di NTI AG.