L’obiettivo del progetto è la dimostrazione di fattibilità in laboratorio di un sensore di deformazione da utilizzare su macchine utensili industriali automatizzate, basato sull’effetto del Laser-Self-Mixing. L’esplorazione di questa tecnica per applicazioni in fibra è innovativa rispetto alle tecnologie ottiche attualmente utilizzate per misure di strain e promette costi di realizzazione del sensore competitivi e ampie possibilità di utilizzo su macchine di diverse tipologia e funzione.

Il progetto si propone di monitorare mediante tecniche spettroscopiche, in situ e in tempo reale, le emissioni gassose prodotte da impianti di produzione di truciolati, con particolare riferimento all’analisi degli inquinanti (tossici e/o cancerogeni) emessi durante il processo di spianatura dei pannelli. Scopo del progetto sarà quindi la realizzazione di uno spettrometro PAS accoppiato ad uno spettrometro FTIR, per l’analisi simultanea dei principali inquinanti gassosi emessi durante il processo di spianatura dei pannelli. Sulla base delle misure effettuate verrà sviluppato un sensore PAS altamente selettivo basato su QCLs, in grado di rilevare uno o più gas inquinanti prodotti durante il processo di spianatura con un elevato grado di sensibilità.

I sistemi di misura (di precisione) laser disponibili sul mercato per applicazioni meccatroniche hanno un costo molto elevato (superiore a 10.000 euro) e non consentono di misurare contemporaneamente tutti i sei gradi di libertà del target in osservazione. Per questi motivi, il loro utilizzo per la calibrazione di una macchina utensile e di una macchina di misura a coordinate risulta molto oneroso in termini economici e in termini di tempo. Obiettivo di questo progetto è sviluppare un sistema di misura laser basato su tecnica self-mixing, che consentirà la misura contemporanea di sei gradi di libertà del target in osservazione (posizionato in corrispondenza del Tool Center Point della macchina): le tre traslazioni e le tre rotazioni. La tecnica del self-mixing consentirà di raggiungere alte precisioni di misura con una componentistica opto-elettronica molto economica. Le attività principali del progetto saranno: la concezione e la modellazione del sistema opto-elettronico e del suo comportamento fisico; la costruzione del prototipo del sistema; la concezione e lo sviluppo dell’elettronica e del software di gestione ed elaborazione dei segnali analogici e digitali; la validazione industriale del sistema. Le attività di ricerca saranno condotte: dall’Istituto Nazionale di Fisica della Materia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (INFM-CNR), che si occuperà degli aspetti fisici del sistema laser; dall’Istituto di Tecnologie Industriali e Automazione del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ITIA-CNR), che si occuperà degli aspetti relativi all’elettronica e al software del sistema laser e che validerà i risultati raggiunti; dalla Libera Università del Mediterraneo (LUM), che si occuperà degli aspetti economici legati alla stima dei costi di industrializzazione del sistema. La Società Sintesi S.C.p.A. sarà coinvolta nel progetto in qualità di partner industriale (e futuro utilizzatore del sistema) per garantire che risultati scientifici raggiunti in questo progetto possano essere trasferiti facilmente in ambito industriale.