Carenatura sistema laser
Automazione industriale, Consulenza ingegneristica
Carenatura oscurante sistema laser
Progettazione meccanica di una carenatura industriale, oscurante con porte scorrevoli con microcontrollori, per ridurre impulsi luminosi e rumore di un sistema laser.
Contesto
Nell’industria manifatturiera, l’impiego di sistemi laser ad alta potenza richiede particolare attenzione sia agli aspetti di sicurezza sia alle condizioni operative, come esplicitato dal nuovo Regolamento (UE) 1230/2023 sulla sicurezza delle macchine. Durante il funzionamento, tali impianti possono generare impulsi luminosi intensi, emissioni indesiderate e livelli di rumorosità che possono compromettere il comfort dell’ambiente di lavoro e richiedere misure di contenimento adeguate.
In tale contesto è stata richiesta la progettazione meccanica di una carenatura industriale dedicata a un sistema laser, con l’obiettivo di migliorare le condizioni operative e aumentare il livello di protezione dell’area di lavoro. La soluzione doveva integrarsi con l’impianto esistente, garantendo sia un semplice accesso alle operazioni di manutenzione e al tempo stesso consentendo il normale svolgimento delle attività produttive.
L’intervento ha coinvolto sia aspetti di progettazione meccanica sia valutazioni relative all’accessibilità, alla sicurezza e all’integrazione con i sistemi di controllo presenti sulla macchina. Inoltre, è stato necessario porre attenzione agli aspetti estetici della carenatura, poichè nel panorama industriale moderno l’attenzione al design estetico e cromatico ha sempre più rilevanza nella progettazione di macchine.
Problema
L’impianto esistente presentava la necessità di limitare la propagazione degli impulsi luminosi generati durante le lavorazioni laser e di ridurre la percezione del rumore nell’area circostante. Allo stesso tempo era fondamentale preservare l’accessibilità alle zone operative per consentire attività di manutenzione, regolazione e controllo senza introdurre rallentamenti significativi nei processi produttivi.
- Riduzione della dispersione luminosa generata dal sistema laser.
- Miglioramento delle condizioni ambientali per gli operatori.
- Accessibilità rapida alle aree interne dell’impianto.
- Integrazione con i dispositivi di sicurezza esistenti.
- Minimizzazione dell’impatto sull’operatività della macchina.
- Possibilità di installazione senza modifiche sostanziali all’impianto principale.
- Creare una cabina con linee moderne e colri del brand.
La sfida principale consisteva nel trovare un equilibrio tra protezione, robustezza strutturale, facilità di utilizzo e semplicità di manutenzione.
Soluzione
La soluzione sviluppata ha previsto la progettazione completa di una carenatura oscurante realizzata attorno all’area di lavoro del sistema laser. La struttura è stata studiata per garantire adeguata schermatura degli impulsi luminosi e contribuire alla riduzione della propagazione del rumore verso l’esterno.
Particolare attenzione è stata dedicata all’accessibilità dell’impianto. Per questo motivo sono state integrate porte scorrevoli progettate per consentire aperture rapide e sicure durante le operazioni di manutenzione e intervento tecnico. Il sistema di apertura è stato sviluppato per ridurre gli ingombri e semplificare le attività degli operatori, mentre gli oblò oscuranti hanno reso possibile vedere l’interno della struttura senza rischi.
Per incrementare il livello di sicurezza, le porte sono state equipaggiate con dispositivi di controllo e microinterruttori di sicurezza in grado di monitorare lo stato di apertura e chiusura. L’integrazione con il sistema di controllo della macchina consente di impedire condizioni operative non conformi e di garantire il rispetto delle procedure previste.
Durante la fase di sviluppo sono state eseguite attività di modellazione CAD 3D dell’intero assieme, verifiche dimensionali fisiche e scansioni 3D per rilevare ingombri e geometrie della macchina esistente, valutazioni degli ingombri e simulazioni delle movimentazioni necessarie per l’utilizzo quotidiano della struttura.
L’approccio progettuale adottato ha permesso di ottimizzare il layout della carenatura, ridurre il numero di componenti e semplificare le future attività di assemblaggio e manutenzione.
Attività svolte
Il progetto ha richiesto lo sviluppo di diverse attività di progettazione e coordinamento tecnico finalizzate alla realizzazione di una soluzione affidabile, sicura e facilmente integrabile con l’impianto esistente. I requisiti normativi sono stati rispettati, adottando non solo protezioni fisiche ma anche elettroniche per ridurre la possibilità di infortuni.
L’approccio adottato ha consentito di sviluppare una soluzione bilanciata tra requisiti di sicurezza, semplicità costruttiva, estetica moderna, accessibilità operativa e integrazione con il sistema esistente, riducendo al minimo l’impatto sulle normali attività produttive.
Analisi requisiti funzionali e vincoli del sistema laser.
Progettazione meccanica della struttura portante.
Sviluppo del sistema di accesso mediante porte scorrevoli.
Definizione dei sistemi di fissaggio e assemblaggio.
Integrazione dei dispositivi di sicurezza.
Modellazione CAD 3D dell’assieme e dei singoli componenti.
Stampa 3D in scala per approvazione del design.
Verifica accessibilità per assemblaggio e manutenzione.
Redazione di disegni e documentazione tecnica.
Validazione della soluzione e supporto all’implementazione.
Risultato
Il progetto ha portato alla realizzazione di una soluzione completamente integrata con il sistema laser esistente, capace di migliorare le condizioni operative e aumentare il livello di sicurezza complessivo dell’impianto.
L’adozione della carenatura ha consentito di contenere efficacemente la dispersione luminosa generata durante le lavorazioni del 34% (misura effettuata in continuo mediante fotometro ABB) e di contribuire alla riduzione della rumorosità percepita nelle aree circostanti del 24%. Allo stesso tempo, il sistema di porte scorrevoli ha garantito un accesso pratico e veloce alle zone operative, senza compromettere la produttività.
L’integrazione dei dispositivi di sicurezza ha inoltre permesso di migliorare il controllo sulle condizioni operative dell’impianto, contribuendo a ridurre il rischio di utilizzi impropri e migliorando la conformità alle procedure aziendali e normative.
Grazie all’approccio metodico adottato durante tutte le fasi di sviluppo, è stato possibile realizzare una soluzione robusta, facilmente manutenibile e coerente con i requisiti tecnici e funzionali definiti dal cliente. Il montaggio della carenatura ha richiesto una sola settimana di lavoro, incluso cablaggio e verifiche prima della messa in opera del sistema laser coperto.
Strumenti utilizzati
Per lo sviluppo del progetto sono stati impiegati strumenti e metodologie tipiche della progettazione meccanica industriale:
- Solidworks 2025 – modellazione 3D parti, assiemi e simulazioni
- Peel 2 e Peel 3D CAD – scansione macchina per ingombro CAD
- Microsoft PowerPoint – presentazione clienti, milestones e diagrammi
- Microsoft Excel – calcoli energetici
- Gemini AI – generazione rendering realistici
- Strumenti di misura vari per rilievi e dimensionamenti
- Servizio esterno di Stampa 3D (FDM + Stereolitografia)
L’utilizzo di strumenti digitali di progettazione ha consentito di ridurre i tempi di sviluppo, migliorare la qualità della documentazione tecnica e supportare efficacemente il processo decisionale durante tutte le fasi del progetto.
Nota: Le immagini presenti in questo articolo hanno finalità puramente illustrative e potrebbero non rappresentare il prodotto o il sistema effettivamente sviluppato. Alcuni contenuti sono stati adattati o semplificati al fine di garantire la riservatezza delle informazioni tecniche e commerciali del cliente.
Carenatura oscurante sistema laser
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