Nell'automazione industriale la misura serve a far lavorare le macchine da sole e a verificare che lo facciano bene: posizione e dilatazione di mandrini e utensili nelle macchine CNC, calibrazione e presa dei robot, distanza e temperatura nei processi di saldatura e termici, forza e pressione nell'assemblaggio, livelli, pressioni e stati nel monitoraggio remoto degli impianti. I sensori devono integrarsi in spazi ridotti, lavorare con olio, trucioli, calore e riflessi e dialogare direttamente con PLC e controlli numerici. Luchsinger seleziona sensori e strumenti di misura per l'automazione e affianca costruttori di macchine, integratori e reparti di produzione nella scelta della tecnologia e nella sua integrazione.
Nelle macchine automatiche il sensore fa parte della macchina stessa: deve stare in pochi centimetri, dentro un mandrino, su una pinza o una testa di saldatura, e restituire un dato affidabile a ogni ciclo, spesso in pochi millisecondi. Olio, lubrorefrigerante, trucioli, scintille, riflessi del laser e superfici metalliche lucide disturbano le misure ottiche e tattili, mentre vibrazioni e variazioni di temperatura mettono alla prova la stabilità nel tempo. Per questo si scelgono tecnologie senza contatto e robuste, con elettronica compatta e interfacce che dialogano direttamente con PLC, controlli numerici e controlli robot.
Nelle macchine utensili si misurano posizione dei pezzi e degli utensili, dilatazione e concentricità dei mandrini e stato di serraggio. Nella robotica servono riferimenti per la calibrazione, feedback di forza per la presa e posizioni nei sistemi di movimentazione. Nella saldatura e nei processi termici contano distanza della testa, presenza del cordone e temperatura di saldature, adesivi ed essiccazione. Nell'assemblaggio si controllano forza, pressione di contatto, colore e dimensioni dei pezzi; negli impianti distribuiti si monitorano a distanza livelli, pressioni e stato delle valvole, mentre in sviluppo si validano carichi, deformazioni e vibrazioni dei componenti.
Per posizioni e spostamenti in ambienti con olio e trucioli si usano i sensori a correnti parassite, gli LVDT e i sensori magneto-induttivi; per distanze senza contatto i sensori laser a triangolazione e, sulle corse lunghe, i sensori a tempo di volo e i trasduttori a filo. Profili e geometrie si rilevano con gli scanner laser di profilo e i diametri con i micrometri ottici; il colore con i sensori di colore. Per la temperatura di processo si scelgono i pirometri o le termocamere a infrarossi; per forza e pressione di contatto i sensori di forza a film sottile e i sensori a matrice di pressione; per il monitoraggio remoto le reti di sensori wireless.
Ogni macchina ha spazi, tempi ciclo e interfacce propri. I nostri ingegneri analizzano l'applicazione con il costruttore o l'integratore e indicano la tecnologia adatta tra sensori di spostamento e distanza, sensori per il controllo dimensionale, sensori di temperatura e sensori di forza, seguendo anche l'integrazione con PLC e controlli e la messa in servizio.
Si misura in continuo l’allungamento dell’asse mandrino con un sensore a correnti parassite installato nel mandrino o sul cuscinetto, spesso insieme alla temperatura. Il controllo numerico riceve il dato in tempo reale e corregge la posizione dell’utensile. La misura senza contatto non risente di olio, lubrorefrigerante e trucioli, e mantiene la precisione dimensionale per tutto il ciclo di lavorazione.
Per il riferimento dei singoli assi si usano tastatori induttivi che rilevano il punto zero durante la rotazione e inviano un segnale di commutazione al controllo robot. Per la calibrazione dell’intera cella si impiegano sensori laser e scanner di profilo, fissi o portatili, che misurano il punto centrale dell’utensile e la posizione di pinze e attrezzature. Il controllo corregge così la cinematica senza fermi prolungati.
Prima della saldatura un sensore laser sulla testa mantiene costante la distanza dal pezzo, mentre i micrometri ottici verificano il diametro del filo d’apporto. Durante e dopo il processo, sensori di colore rilevano la presenza del cordone o dei punti di saldatura, e pirometri o termocamere controllano la temperatura. Ogni pezzo viene verificato in linea, senza rallentare il ciclo.
Sì. I sensori wireless alimentati a batteria misurano pressione, livello o stato di apertura delle valvole e trasmettono i dati via radio o rete cellulare a un cloud consultabile da app. Le soglie di allarme si impostano dall’app e gli avvisi arrivano via e-mail o SMS. Con un attuatore wireless è possibile anche accendere o spegnere apparecchiature a distanza.
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