Certezza produttiva nel mondo dei beni strumentali : l'approccio meccatronico con applicazione al caso di una base vibrante

In this thesis the problems related to achievement of the so called productive certainty, namely the guarantee of quality and production safety in manufacturing area, are sistematically presented. We make particular reference to the field of Machine Tools which benefit from a mechatronic design approach. First some general problems are identified and classified into four main area. Examples from the industry are used. Secondly some possible solutions to the identified problems are discussed. The attention is focused on a proper design according to a mechatronic approach with particular reference to the possibility of system simulation, showing the advantages and the associated difficulties. Besides a modular approach, as a possible costructive solution, is presented. In addition, the application of international standard is addressed as a support for construction and design problems. As a study case, submitted by a company, the operation and components of a bowl feeder are described. The construction and design problems are discussed. In particular, the attention is focused on the tuning and on the choice of the elastic elements that regulate the correct swing. The analitical model is presented which has been validated through some experimental tests. Finally, a new procedure for the tuning is provided, entirely executable by computer and therefore more consistent with the requirements of productive certainty than the currently adopted manual precedure.

In questo lavoro si affrontano in modo sistematico le problematiche connesse al raggiungimento della cosiddetta certezza produttiva, ossia alla garanzia della qualità e della sicurezza della produzione in ambito manifatturiero. Si fa riferimento in particolare al settore delle Macchine Utensili, appartenente al più ampio settore dei beni strumentali, i quali beneficiano di un approccio meccatronico alla progettazione. Si individuano dapprima alcune problematiche generali, classificandole in quattro macroaree e avvalendosi di alcuni esempi tratti dal mondo industriale; in un secondo tempo si provvede a definire alcune possibili soluzioni ai problemi individuati. Si evidenzia l'importanza di una corretta progettazione secondo un approccio meccatronico, con particolare riferimento alla possibilità di simulare il sistema mostrando i vantaggi e le difficoltà associati. Inoltre, si presenta, come possibile scelta costruttiva, un approccio di tipo modulare. In aggiunta, si fa riferimento all'applicazione corretta delle normative, quale contributo alla soluzione di problemi costruttivi e progettuali. Come caso di studio, sottoposto da un'azienda del settore, si descrivono il funzionamento e i componenti di una base vibrante. Se ne discutono i problemi sia progettuali, sia di funzionamento e, in particolare, si concentra l'attenzione sul problema della messa a punto e della scelta degli elementi elastici che regolano la corretta oscillazione. Si descrive il modello matematico che, mediante prove sperimentali, viene validato. Infine, si fornisce una nuova procedura per la messa a punto interamente eseguibile al calcolatore e quindi più coerente con i requisiti di certezza produttiva rispetto alla procedura manuale oggi adottata.