AS_06_2019

Settembre 2019 Automazione e Strumentazione MISURA applicazioni 66 perazione fondamentale e complessa che, se eseguita da un meccanismo automatico in modo non adatto, può portare a misurazioni errate. Que- sto è un aspetto molto complesso, che implica la necessità di far fronte ad una serie di problemi, il più banale dei quali è la mancata o incompleta pulizia del pezzo. Come quarto aspetto mettiamo la velocità di misura . Misurare un pezzo in qualche secondo ed eseguire centinaia di quote al secondo rappre- senta spesso la normalità per queste macchine. Una buona parte degli strumenti di misura non è in grado di eseguire la misura con velocità suffi- ciente. Due sono le ragioni: un problema tecno- logico legato allo strumento oppure un problema legato al metodo di misura. Ad esempio, per misurare la durezza di un materiale si possono usare vari metodi (Brinell, Vickers, Rockwell), basati sulla misura della resistenza che fa un corpo a penetrare in un altro corpo. Un parame- tro importante in queste misurazioni è il tempo necessario al penetratore per agire sull’oggetto. Per avere una scala conforme agli standard ISO, questo tempo è nell’ordine di alcuni secondi, troppo alto (anche di ordini di grandezza) per le misurazioni in linea. Questo è un classico esem- pio di uno standard di misura pensato per una misura in laboratorio. Come quinto e ultimo aspetto consideriamo la necessità di misurare la ripetibilità e l’accura- tezza possibilmente in tempo reale. In ambiente industriale la perdita di accuratezza degli stru- menti è mediamente più alta rispetto a quella che avviene in laboratorio, per cui è fondamentale conoscere l’effettiva ripetibilità e accuratezza dello strumento (nel prossimo paragrafo verrà presentata una case history che illustra una pos- sibile soluzione). Già da questi aspetti chiave della misura automa- tica si riesce a focalizzare chiaramente una delle peculiarità della metrotronica : si tratta di una scienza che porta con sé la valutazione ponderata di vari aspetti metrologici e delle incertezze com- binate generate dalla misurazione di grandezze fisiche differenti. La soluzione in un’applicazione Di seguito, è riportata l’esperienza di un impianto di misurazione micrometrico, recentemente rea- lizzato da Vea . L’impianto, che esegue misure in linea di pro- duzione di oggetti cilindrici di circa 50 mm di diametro, misura un pezzo ogni 3 secondi e l’ac- curatezza di misura richiesta è di 4 µm. I pezzi escono da una lavatrice e vengono asciugati da getti di aria calda; ogni pistone esce con una tem- peratura diversa, con escursioni anche di 40 °C, che implicano circa 46 µm di dilatazione termica. La tecnologia di misura Relativamente all’ aspetto termico , sono stati realizzati ad hoc sensori termici ad alta velocità, perché quelli in commercio non erano sufficiente- mente veloci, e si è adottato un algoritmo di com- pensazione della temperatura a quadruplo stadio con auto-calibrazione, che tiene conto della tem- peratura ambiente, di quella del pezzo, del calibro e del sensore ottico che esegue la misura. Per accorgersi della perdita di accuratezza degli strumenti è stato adottato un sistema autocali- brante, che contiene internamente calibri di rife- rimento, con una procedura automatica per verifi- care eventuali variazioni di accuratezza. Le vibrazioni presenti in ambiente possono tal- volta causare misure errate. L’uso di una parti- colare tecnologia proprietaria, chiamata MSA (Micro Stabilized Accuracy), permette di rilevare in tempo reale lo scarto tipo di una determinata misura. Da essa si deduce la ripetibilità dello CheckBox XL, impianto di misura e controllo qualità