MECCATRONICA
tecnica
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Marzo 2014
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Automazione e Strumentazione
Questo articolo vuole descrivere, tramite un caso di studio pratico, i vantaggi e i
risultati che si possono raggiungere nella progettazione di un sistema automatico
complesso applicando una metodologia progettuale moderna che integra studi
preparatori accurati e nuovi sistemi di automazione offerti dal mercato. La
collaborazione tra mondo aziendale e università ha permesso di raggiungere
obiettivi inconsueti per le tradizionali metodologie progettuali, in particolare per
gli aspetti che più interessano l’industria: tempi e costi di realizzazione.
Giovanni De Franceschi
Vincenzo Iadanza
Federico Acquati
La misura coppia-angolo di cerniere
per elettrodomestici
Il progetto è stato realizzato presso l’azienda
Nuova Star S.p.A. di Zola Predosa (BO), attiva
nella progettazione e commercializzazione di cer-
niere per elettrodomestici. L’azienda, che da anni
collabora con l’Università di Bologna, ha deciso
di sfruttare l’innovazione in campo progettuale,
affiancando le proprie competenze a quelle della
Facoltà di Ingegneria dell’Automazione, nell’am-
bito di una tesi di Laurea Specialistica condotta
dallo studente Vincenzo Iadanza.
Il progetto prevedeva la realizzazione di una mac-
china di misura per la validazione del prodotto e
dei prototipi realizzati dall’azienda; più precisa-
mente, un sistema che misurasse la coppia fornita
da cerniere per forni da cucina, durante la loro
apertura e chiusura.
Con “cerniera per forno” si intende il meccani-
smo che collega la porta al telaio, consentendole
di aprirsi (
υ
figura 1
).
La funzione della cerniera è fondamentale per
ottenere un bilanciamento costante della porta e
per ottenere quei requisiti dinamici richiesti dal
mercato: un’apertura regolare e piacevole della
porta conferisce al cliente la percezione di qualità
di tutto l’elettrodomestico. Da qui l’elaborazione
di studi sempre più approfonditi e la realizza-
zione di modelli di cerniera sempre più sofisticati,
fino all’arrivo sul mercato, negli ultimi anni, di
elettrodomestici con chiusura e apertura ammor-
tizzate secondo dinamiche studiate. Lo sviluppo
tecnologico del prodotto ha portato Nuova Star a
voler sorpassare i tradizionali metodi di controllo
qualità utilizzati e disporre della macchina di
misura e controllo qui descritta.
La sfida era quella di sostituire tutte le macchine
di misura manuali e poco flessibili possedute
dall’azienda con un’unica macchina semi-auto-
matica, in grado di processare ogni modello di
cerniera commercializzato. Si desiderava inoltre
sostituire le tecniche di misura statiche effettuate
a cerniera ferma, con una misura dinamica, che
potesse fornire un grafico completo della coppia
di reazione esercitata dalla cerniera sottoposta
ad apertura e chiusura forzate. Unità di campio-
namento di mezzo grado e accuratezza di misu-
razione della coppia di 0,1 Nm erano
le specifiche richieste dall’azienda.
L’intervento dell’operatore sarebbe
dovuto consistere solo nel posizionare
la cerniera sulla macchina e avviare il
ciclo. Era richiesto inoltre che i dati
fossero automaticamente salvati sul
server aziendale e gestibili tramite
Microsoft Excel.
Dopo aver sondato il mercato, Nuova
Star capì che demandare un progetto
simile ad aziende esterne significava
acquistare un prodotto molto costoso e l’impos-
sibilità di applicare le metodologie progettuali
moderne, che hanno permesso di raggiungere gli
ottimi risultati che descriviamo. Da qui la colla-
borazione con l’Università di Bologna.
Il progetto è stato condotto secondo le linee guida
di progettazione della norma VDI 2225, ovvero
GLI AUTORI
G. De Franceschi, Nuova Star
S.p.A. Zola Predosa (Bologna),
V.
Iadan-
za, Hypertec Solution srl, Ozza-
no nell’Emilia (Bologna),
ecedentemente te-
sista presso la Facoltà di Ingegne-
ria dell’Automazione, Università
di Bologna; F. Acquati, Burster Ita-
lia S.r.l. Curno (Bergamo),
Figura 1 - Vista in sezione di una cerniera per forni
