Sviluppo di un sistema di sicurezza attivo per motoseghe

Current regulations about the safety of workers using cutting tools, as chain saws, provide, nowadays, only passive devices granting a sort of individual protection. They usually consist of reinforced clothes protecting only some parts of the body such as arms, head and feet, more exposed to possible accidents. All the studies about accidents caused by the use of chain saws let us understand that such devices are not able to grant the operators a total safety. The purpose of the work is to develop a new active system for chain saws in order to act directly on the tool and stop it immediately in any situation of danger for the worker. For this reason, we will evaluate the distance of the blade from the body of the operator by a system of a capacitive sensor of proximity assuming control when the distance reaches its minimum safety point. Besides, this system, will be able to distinguish when the blade of the chain saw is very close to the body of the operator, but still controlled by himself, and when it is too near but due to a casual event and not controlled by the operator. We have reached this result making some measurements on the capacitive variations of an equivalent capacitor that develops between the blade of the tool and a metal electrode situated on the handle. As such a capacity increases its value in an inversely proportional dimension respect to the distance blade-operator body, measuring the increase of the one we can evaluate the variations of the other.

Le normative vigenti in merito alla sicurezza degli operatori di utensili da taglio come le motoseghe prevedono, ad oggi, solo dei dispositivi di protezione individuale passivi, che consistono in una tipologia di abbigliamento rinforzata nei punti più esposti a eventuali incidenti, come braccia, gambe, testa e piedi. L’analisi dei dati riguardanti gli infortuni causati dall’utilizzo di motoseghe, suggerisce che, tali dispositivi di protezione, non sono sufficienti a garantire le condizioni di totale sicurezza per gli operatori. Lo scopo dell’elaborato è quello di sviluppare un innovativo sistema di sicurezza attivo per motoseghe, in grado di agire direttamente sull’attrezzo, e fermarne l’attività all’incorrere di situazioni di pericolo. In particolar modo si valuterà la distanza della lama dal corpo dell’operatore mediante un sistema di rilevazione di prossimità capacitivo e si agirà quando tale distanza risulterà essere minima. Inoltre, il sistema sviluppato sarà in grado di discriminare il caso in cui la vicinanza della lama dell’attrezzo dal corpo dell’utilizzatore è minima, ma è controllata dall’utilizzatore stesso, rispetto al caso in cui tale distanza risulta sempre minima ma è dovuta a un evento accidentale non controllato. A tale risultato si è giunti effettuando delle misurazioni di variazioni capacitive di un condensatore equivalente che si forma tra la lama dell’attrezzo e un elettrodo metallico posto sul manico: poiché tale capacità incrementa il suo valore in maniera inversamente proporzionale alla distanza lama-corpo operatore, misurando l’aumento dell’una si valutano le variazioni dell’altra. Il tutto è stato realizzato con l’ausilio di un dsPIC della casa costruttrice MICROCHIP.