MOTION
primo piano
Maggio 2014
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Automazione e Strumentazione
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grazie alle nuove scoperte che hanno consentito
di alzare la temperatura di raffreddamento neces-
saria per innescare il fenomeno. Alla loro fama e
ad amplificare l’interesse del mondo industriale
ha certamente contribuito il successo conseguito
dal grande acceleratore LHC del Cern di Gine-
vra, dover i magneti superconduttori sono stati
decisivi per la realizzazione degli esperimenti
con i quali è stato scoperto il bosone di Higgs.
I
superconduttori
sono metalli, composti metal-
lici o materiali ceramici che acquisiscono pro-
prietà molto particolari quando raffreddati sotto
la cosiddetta temperatura critica: non solo
per-
dono la loro resistenza elettrica
, ma sono in
grado di “congelare” il campo di un magnete
permanente collocato nelle vicinanze, e mante-
nere così il magnete in posizione ad una
distanza
costante
. La distanza che si crea permette così il
posizionamento ed il
trasporto di oggetti senza
attrito
, senza contatto e senza necessità di predi-
sporre sistemi di controllo e regolazione.
Come ha spiegato
Georg Berner
, Responsabile
dello Sviluppo Strategico Corporate, Festo sta
studiando da diversi anni il possibile utilizzo
di questa tecnologia applicata all’automazione
industriale. Già alla Hannover Messe 2013 erano
stati anticipati i primi esempi della piattaforma di
ricerca SupraMotion 2.0, facendo vedere come
degli oggetti possano essere mantenuti in uno
stato di levitazione
ed essere spostati senza con-
tatto. In questa edizione 2014 sono state presen-
tate tre nuove applicazioni sviluppate nell’ambito
del programma Future Concepts in tema di super-
conduttività: SupraHandling 2.0, SupraShuttle e
SupraChanger. “Tutte e tre queste nuove appli-
cazioni – ha precisato Berner - adottano unità
di raffreddamento elettriche con
criostati
(per i
superconduttori ceramici ad alta temperatura uti-
lizzati da Festo, la temperatura critica è di circa
93 Kelvin, ndr). I display utilizzano un sistema di
controllo decentralizzato e non richiedono alcuna
tecnica di regolazione per mantenere gli oggetti
in stato di levitazione, dimostrando concrete pos-
sibilità di applicazione per l’automazione, con
una soluzione integrata, dalla tecnica di comando
al controllo della temperatura”.
Con
SupraHandling 2.0
, un carrello levitante
si muove su due binari magnetici di 2,5 metri
di lunghezza. Il carrello è dotato di tre criostati
con dei superconduttori. L’intero sistema può
essere ruotato fino a 180 gradi attorno al pro-
prio asse longitudinale, permettendo così al car-
rello di muoversi, o addirittura di capovolgersi.
SupraHandling 2.0 così dimostra la possibilità
di uno stabile posizionamento senza contatto,
che potrebbe ad esempio consentire il trasporto
in levitazione di oggetti lungo le linee di produ-
zione.
Con il
SupraShuttle
Festo dimostra la possibilità
di movimento in tutte le direzioni di un oggetto
levitante e, per la prima volta, la movimenta-
zione dell’elemento superconduttore stesso: il
criostato con il materiale superconduttore è tra-
sferito da un sistema di assi elettrico ad un altro.
Nell’esposizione in fiera è stato illustrato inoltre
come oggetti sospesi possano facilmente essere
introdotti in uno spazio ermeticamente sigillato e
spostati all’interno di esso. Questa caratteristica
sarebbe utile, ad esempio, per applicazioni che
implicano attività con gas o sotto vuoto.
Con il
SupraChanger
per la prima volta un
movimento rotatorio viene trasmesso in modo
controllato e senza contatto ad un magnete in
stato di levitazione grazie ai superconduttori. Il
display mostra questo effetto in tre applicazioni
distinte, che cambiano automaticamente: una
centrifuga, un miscelatore e una tavola rotante in
sospensione. Un possibile campo di impiego in
futuro potrebbe essere l’automazione di labora-
torio, dove uno stesso oggetto viene sottoposto a
diverse fasi consecutive di lavorazione.
Tutti superconduttori per i nuovi SupraMotion
sono
raffreddati da compressori elettrici
a
lunga durata; i criostati mantengono il materiale
superconduttore alla richiesta temperatura critica
con un consumo di energia di circa
12 watt per
criostato
.
Vasta è la gamma delle possibili
applicazioni
nelle tecnologie di automazione. Una riguarda
il posizionamento stabile degli oggetti, in condi-
zioni di efficienza energetica, senza la necessità
di misure o di sistemi di controllo. I supercondut-
tori potrebbero anche consentire agli oggetti di
essere spostati al di là delle pareti in spazi ristretti
e in tutte le posizioni. Grazie a questa movimen-
tazione senza contatto, vi è anche un grande
potenzialità applicativa dove è richiesta attrezza-
tura da pulire accuratamente durante il funziona-
Levitazione nel SupraShuttle
