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Casella di testo: Motori Lineari

 


 

 


I motori lineari nel futuro delle macchine automatiche

 

Differentemente da quando accadeva nel passato, l’aumento della produttività non è più l’obiettivo dominante nella progettazione di macchine per il packaging. Infatti, per le macchine di ultima generazione a questo si è affiancata, la necessità di dover conservare un’amplia flessibilità operativa. Ciò è dovuto al crescente interesse verso impianti produttivi capaci di operare su una vasta gamma di formati e di alternarsi in modo rapido ed efficiente su un mix di produzione anche molto frammentato.

 

Idealmente, una macchina dovrebbe essere capace di cambiare formato in un tempo brevissimo senza alcun intervento umano per la sostituzione dei componenti e la messa a punto. L’aumento della produttività e della flessibilità operativa se da un lato hanno trovato attenti e pronti interlocutori nell’informatica e nell’elettronica, hanno, per contro, messo in evidenza i limiti delle soluzioni meccaniche tradizionali. Infatti, la crescita delle velocità di produzione e quindi di conseguenza dei fenomeni inerziali finisce per far soffrire i cinematismi di trasformazione e trasmissione del moto. Questi alla lunga denunciano sensibili problemi di usura e quindi di perdita di precisione e di affidabilità. Tali esigenze hanno orientato i progettisti verso nuovi approcci nelle architetture dei sistemi di attuazione e controllo. L’attuazione di tipo concentrato, in cui il moto generato da un unico motore realizzava tutti i movimenti necessari grazie ad una complessa catena cinematica e che garantiva elevatissimi livelli di produttività, è stata progressivamente abbandonata per la sua estrema rigidezza operativa in favore di un’architettura pluri-attuatore nettamente più flessibile.Applicando in modo più esteso tale filosofia di progettazione si è giunti fino ad eliminare del tutto i meccanismi di trasformazione del moto sostituendoli con attuatori comandati da sistemi di controllo programmabili in grado di generare il moto lì dove serve già con i parametri cinematici desiderati.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I vantaggi di questa tecnologia, nota come ”Direct Drive”, sono evidenti. Oltre ad un’elevata flessibilità si realizza, infatti, una semplificazione del layout della macchina, si riducono gli effetti delle inerzie e si elimina l’usura con il conseguente aumento della precisione di posizionamento.

In quest’ottica e considerando che la maggior parte dei moti da realizzare all’interno di una macchina automatica sono di tipo lineare appare chiaro come questi motori possano assumere un ruolo principe nella progettazione delle macchine automatiche del futuro. Inoltre, negli ultimi anni questi azionamenti stanno avendo uno sviluppo tecnologico molto rapido, ma l’aspetto che risulta più interessante, oltre al miglioramento delle performance, è il crescere del numero di case produttrici e l’ampliamento dell’offerta commerciale mondiale. Ciò porterà in breve all’affermarsi di un regime di concorrenza a tutto vantaggio degli utilizzatori che potranno trovare sul mercato prodotti sempre più adatti alle loro esigenze e soprattutto a costi più convenienti. Queste ragioni stanno stimolando molte aziende operanti nel settore del packaging e dell’assemblaggio a chiedersi se e come questa tipologia di attuatori possa essere impiegata sulle proprie macchine per realizzare alcune movimentazioni cruciali del proprio settore produttivo.

Le ineguagliabili performance dei motori lineari in termini di dinamica e precisione di posizionamento, infatti, costituiscono un’ottima opportunità per realizzare macchine sempre è più flessibili, veloci ed affidabili.

 

 

Possibili rapporti tra Università ed Industria

 

Ormai la tendenza che porterà nei prossimi anni un’affermazione di questi motori appare segnata. Per questo numerose aziende stanno sviluppando una serie di progetti e di studi di fattibilità mirati a verificare le potenzialità degli attuatori lineari e a creare sia quel know-how che quelle collaborazioni con ditte costruttrici di motori e istituti di ricerca che si riveleranno fondamentali nella realizzazione delle macchine di futura generazione.

Una testimonianza reale di questo fenomeno è l’intensificarsi delle collaborazioni con il mondo dell’Università come occasione di trasferimento di conoscenza dagli istituti di ricerca all’industria.

Negli ultimi anni il gruppo di ricerca di macchine automatiche del Diem, ha attivato, ed ha attualmente in essere, una serie di collaborazioni con alcuni produttori di macchine automatiche. I rapporti di collaborazione generalmente prevedono lo studio, la progettazione e la prototipazione di sottogruppi funzionali movimentati con motori lineari, ma, a fianco a queste attività, possono inserirsi dei momenti di formazione ed approfondimento svolti con i tecnici dell’azienda allo scopo di costituire quelle conoscenze necessarie per conservare competitività in un settore industriale sempre più dinamico e selettivo.

 

 

Nominativi di riferimento

 

Prof. Gabriele Vassura:

gabriele.vassura@mail.ing.unibo.it

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Ing. Fabrizio Lotti:

fabrizio.lotti@mail.ing.unibo.it

 

Ing. Paolo Tiezzi:         

paolo.tiezzi@mail.ing.unibo.it

 

Ing. Andrea Zucchelli:

andrea.zucchelli@mail.ing.unibo.it      

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Titolo

Autore

“Selection of linear motors for high-speed packaging machines” Lotti, F.; Salmon, M.; Vassura, G.; Zucchelli, A. Advanced Intelligent Mechatronics, 2001. Proceedings. 2001 IEEE/ASME International Conference on , Volume: 1, 8-12 July 2001 Page(s): 659 -664 vol.1

Lotti, F.; Salmon, M.; Vassura, G.; Zucchelli, A

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