Vibrazioni minime nei processi di lavorazione
Tradizionalmente, la stabilità di lavorazione è assicurata mediante l’adattamento dei parametri di ogni processo ai requisiti della macchina, situazione che in molti casi provoca un calo della produzione. Con i prototipi sviluppati nell’ambito del progetto POPJIM (Plug and produce joint interface modules), le caratteristiche dinamiche della macchina possono essere regolate. Durante il progetto, i ricercatori hanno studiato due diversi approcci per aumentare la capacità di lavorazione. Da un lato, hanno lavorato sulla sostituzione dei convenzionali giunti relativi ai componenti con un modulo meccatronico caratterizzato da auto-configurazione e auto-ottimizzazione. Noto come modulo con interfaccia comune (JIM, joint interface module), questo giunto meccatronico attivo include un sistema di controllo integrato e intelligente per configurare la rigidità dinamica delle macchine utensili. Questo elimina la necessità di un operatore che cambi i parametri del processo in risposta alle instabilità. Il sistema di controllo del modulo JIM con capacità di rilevamento e azionamento è adatto per strutture leggere come attrezzi portautensili e piccoli utensili. Per gli strumenti e le macchine aventi grosse dimensioni, i ricercatori hanno sviluppato dei moduli aggiuntivi ai fini dell’assorbimento delle vibrazioni, tra cui un modulo di interfaccia aggiunto (added interface module, AIM). Attraverso una rete wireless, entrambi i moduli JIM e AIM comunicano con strumenti e macchine caratterizzati da ottimizzazione tramite sistemi di controllo. La rete distribuita di controllo con configurazione wireless include dei nodi per sensori di vibrazione, un’unità di monitoraggio del sistema in tempo reale e una piattaforma di supporto alla configurazione. In maniera importante, i moduli JIM e AIM auto-regolabili sono stati installati e testati nel sito di un partner industriale inerente al progetto POPJIM. In parallelo, sono stati sviluppati del modelli teorici di moduli attivi per consentire previsioni accurate in relazione al relativo comportamento sotto diverse condizioni di lavorazione e al fine di aprire la strada a ulteriori sviluppi. La ricerca del progetto ha portato all’applicazione di brevetti in quanto al concetto JIM realizzato per un tornio e un attrezzo portautensili, nonché per il modulo AIM. Lo sfruttamento su scala industriale garantisce un’elevata precisione di lavorazione per prodotti complessi e privi di difetti, il che ricopre una posizione di rilievo in quanto agli obiettivi delle fabbriche europee.
Parole chiave
Lavorazione meccanica ad alta precisione, POPJIM, moduli con interfaccia comune, modulo meccatronico, rete wireless
