Automazione a fluido: l’esperienza di Genova.

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Servosistemi a fluido

Sono oggetto di specifiche esperienze di controllo del movimento assi di movimentazione rettilinea e rotativa con elevate prestazioni meccaniche, azionati da valvole proporzionali di controllo portata e retroazionati in posizione, con controllo indiretto di velocità ed accelerazione. La sperimentazione coinvolge stazioni sia pneumatiche sia oleoidrauliche.
Sistemi on/off con temporizzazione elettronica:. attuatori pneumatici controllati da unità di valvole di tipo digitale sono utilizzati per proporre esperienze di movimentazioni caratterizzate da fasi di permanenza a differenti livelli di velocità; con particolare riferimento ad unità pneumatiche sono proposti confronti con azionamenti a controllo proporzionale.
Esperienze di controllo fuzzy.: sono state messe a punto unità pneumatiche per azionamenti mono, bi e triassiali, controllabili da tecniche fuzzy. Esse consentono esperienze personalizzate, operando sia su dispositivi di comando convenzionali (valvole direzionali on/off), sia su componenti ad alta frequenza di commutazione, atti ad essere gestiti con tecniche PWM.

Nell’ambito della sensoristica e dei supporti diagnostici segnaliamo: trasduttori innovativi. Sono proposte sperimentazioni su trasduttori di posizione abbinati ovvero integrati su componenti pneumatici di azionamento, analizzati dal punto di vista prestazionale. Particolarmente interessanti appaiono esperienze su trasduttori magneto-strittivi, piezo-elettrici non convenzionali, ottici a basso costo. L’utilizzazione di altre tipologie di trasduttori (per misure di portata, pressione, accelerazione forza, ecc.) è approfondita nell’ambito delle tematiche di monitoraggio.
Approcci su base multimediale: come supporto diagnostico esterno, in grado peraltro di operare on-line in modo concorrente rispetto a procedure programmate di movimentazione, sono realizzate procedure di identificazione di sistemi pneumatici concepite in modo originale su base multimediale.
Monitoraggio e diagnostica:. è proposto un approccio di monitoraggio e diagnostica in linea su dispositivi pneumatici, basato su un archivio automatizzato di moduli interattivi in grado di riconoscere anomalie o malfunzionamenti in esercizio. Sono implementati moduli passivi di monitoraggio e moduli attivi, in grado di essere personalizzati dall’utente in base ai parametri dimensionali e costruttivi del singolo componente in prova.

I principali filoni di ricerca

Le tematiche precedentemente citate trovano riscontro in specifici e concreti filoni di ricerca. Sintetizziamo qui di seguito le principali caratteristiche.
Validazione di attuatori pneumatici e oleoidraulici sensorizzati per prestazioni speciali. La ricerca in corso approfondisce metodologie specifiche per la validazione di attuatori pneumatici ed oleoidraulici concepiti con caratteristiche innovative per rispondere a compiti di azionamento speciali in unità di manipolazione e movimentazione. È di interesse l’indagine di manutenzione preventiva su tale tipologia di componenti.
Servo-sistemi pneumatici ad alto livello di prestazione. Analisi teorica e sperimentale di componenti, sotto-sistemi e sistemi pneumatici operanti tramite controllo elettronico per i quali siano richiesti requisiti di elevata prestazione, con particolare riferimento al controllo di posizione, di pressione, di forza. Sono oggetto di studio componenti di movimentazione innovativi (attuatori pneumatici a basso attrito) e di comando (proporzionale e non, quali elettrovalvole piezoelettriche con comando a distanza e funzioni personalizzate di rampa, blocco e commutazione, valvole piezoelettriche multilamellari operanti a bassissima potenza, ecc.), nonché il loro abbinamento a moduli di controllo “general purpose” e/o dedicati.
Unità di movimentazione pneumatica tridimensionale per sonde microfoniche. Il progetto di ricerca riguarda la messa a punto di un prototipo di movimentazione pneumatica per il posizionamento automatico di sonde microfoniche atte al rilievo di rumore prodotto da componenti e macchine industriali. Si tratta di una struttura pneumatica autoportante di grandi dimensioni (3x3x2,5 m), del tipo a portale, con end-effector progettato per la rotazione di sonde microfoniche attorno a tre assi mutuamente ortogonali. Il sistema è completamente controllato da PLC ed è specificatamente orientato ad indagini di intensità acustica, in quanto interfacciabile a sistema di acquisizione ed analisi acustica. Sostentamento pneumatico di pantografi a spinta impressa. La ricerca teorico/sperimentale approfondisce le problematiche connesse al comportamento di un sistema pneumatico a controllo proporzionale per il sostentamento di pantografi ferroviari, con particolare riferimento al controllo della pressione di contatto fra strisciante e cavo elettrico al variare della velocità del convoglio. Il dispositivo di sostentamento è un soffietto pneumatico la cui risposta elastica, tipicamente non lineare, è controllata in modalità attiva da circuito pneumatico proporzionale. Caratterizzazione meccanica di valvole proporzionali elettroidrauliche con regolatore digitale. La ricerca è orientata al rilievo del comportamento dinamico di valvole proporzionali in oleoidraulica interfacciate a controllori DSP. L’analisi della risposta dinamica di valvole di questo tipo in condizioni reali di esercizio consente di ottimizzarne l’applicazione in servo-sistemi oleoidraulici per alte prestazioni, in cui tecniche di controllo analogico tendono ad essere sostituite da moduli digitali. Tubazioni flessibili raccordate per applicazioni di oleoidraulica ad alta pressione. Si approfondiscono aspetti di modellazione e di sperimentazione su tubazioni raccordate per esercizio ad alta pressione. Sono oggetto di studio tubi con rinforzi metallici a treccia ed a spirale, a stratificazione singola o multipla.

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