Il totalizzatore di linea segna 4.812 metri a fine turno. Il numero è stabile, si ripete da un giorno all’altro con scarti di pochi metri e nessuno ha motivo di dubitarne. Poi arriva il riscontro del magazzino: il materiale spedito misura sistematicamente qualcosa in più di quanto la linea ha contato. Non è un caso isolato e non è rumore di misura, perché lo scostamento cade sempre dalla stessa parte.
È la firma tipica della misura per contatto. Una ruota non può contare più materiale di quello che le passa sotto: può soltanto perderne. Slittamento, usura, disallineamento, gioco meccanico, impulso non ricevuto sottraggono tutti qualcosa, e nessuno di questi difetti aggiunge giri. Per questo gli errori più frequenti su encoder, ruote di misura e accessori non producono letture erratiche ma un difetto sistematico, coerente e ripetibile, che proprio la ripetibilità contribuisce a nascondere.
Le cinque sezioni che seguono descrivono cinque difetti distinti, dal contatto fra ruota e materiale fino al cavo che porta gli impulsi all’ingresso di conteggio. Restano tutti a monte del contatore: come il conteggio venga poi elaborato, moltiplicato o azzerato è un altro problema. Per ciascuno vale lo stesso impianto: che cosa si sbaglia, perché il dato ne risulta falsato, come si evita. Con una premessa che li riguarda tutti: la dichiarazione di conformità del costruttore non è una prova che quella catena, montata su quella linea, stia misurando bene.
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Slittamento negli spunti e nelle frenate: il metro che si perde quando la linea accelera
A velocità costante la ruota segue il materiale senza problemi e il confronto con un riscontro esterno risulta corretto. Il difetto compare negli spunti e nelle decelerazioni: nell’istante in cui il nastro riparte, l’inerzia della ruota, del mozzo e del rotore dell’encoder si oppone all’accelerazione, e per qualche decimo di secondo la superficie scorre sotto una ruota che non ha ancora raggiunto la stessa velocità. Ogni ripartenza sottrae una frazione di giro. Una produzione continua risulta così corretta, mentre una produzione con molte partenze e arresti accumula un deficit proporzionale al numero di cicli. Si evita alleggerendo la massa rotante, riducendo l’attrito dei cuscinetti, verificando la lettura proprio nei transitori invece che in regime, e confrontando due tratti di produzione con profili di moto diversi: se divergono, lo slittamento c’è.
Il diametro consumato: la ruota gommata si assottiglia e nessuno la rimisura
Il fattore di conversione fra giri e metri dipende dalla circonferenza effettiva della ruota, non da quella nominale stampata sul disegno. Una mescola in poliuretano o in gomma zigrinata, premuta su materiale abrasivo per mesi, perde decimi di millimetro di raggio: una perdita minima in valore assoluto, che però sposta il rapporto in modo permanente e sempre nello stesso verso, perché una ruota consumata compie più giri per lo stesso metro e il contatore, se il fattore non è aggiornato, restituisce meno metri di quelli passati. La lettura resta stabile e ripetibile, quindi nessuno sospetta nulla. Si evita misurando il diametro con un calibro a intervalli definiti, registrando il valore e ricalcolando il fattore, come previsto dalla conferma metrologica descritta dalla UNI EN ISO 10012, e sostituendo la ruota quando lo scostamento supera il limite fissato.
Ruota fuori squadro rispetto al moto: l’arco più lungo e lo strisciamento laterale
Il terzo difetto nasce in fase di montaggio e non si vede a occhio. Se l’asse della ruota non è perfettamente ortogonale alla direzione di avanzamento, il punto di contatto non percorre una retta ma una traiettoria obliqua, cioè un arco più lungo del tratto realmente avanzato, e insieme striscia lateralmente sulla superficie. Lo strisciamento consuma la mescola in modo asimmetrico, e l’usura irregolare peggiora nel tempo il difetto descritto nella sezione precedente: i due errori si sommano. Il sintomo tipico è una zigrinatura consumata solo su un bordo. Si evita allineando la ruota con una riga di riscontro sulla direzione del moto, verificando che il piano del braccio sia parallelo a quella direzione, e controllando che il materiale non serpeggi lateralmente: se il nastro si sposta, l’allineamento va ritrovato a ogni cambio formato.
Accoppiamento all’albero: errori di allineamento fra encoder, accessori e ruote di misura
Fra la ruota e il rotore c’è un giunto, ed è il componente che si sceglie con meno attenzione. Un giunto rigido montato su alberi non coassiali scarica sui cuscinetti dell’encoder un carico radiale continuo: l’attrito cresce, favorisce il microslittamento del contatto e porta a rotture premature del supporto. Il difetto opposto è il giunto con gioco, o il grano di serraggio non a battuta: alla prima inversione del moto la ruota gira di un piccolo angolo prima che il rotore la segua, e quell’angolo non viene mai contato. Nelle linee alternate l’isteresi si accumula ogni ciclo. Si evita con giunti elastici a soffietto o a lamelle, che tollerano il disallineamento residuo senza introdurre gioco angolare, verificando il concentrismo in montaggio e ricontrollando la coppia di serraggio dopo le prime ore di esercizio.
Cavi lunghi, schermi scollegati e impulsi persi prima dell’ingresso di conteggio
L’ultimo difetto è elettrico e si comporta esattamente come gli altri: sottrae. Un’uscita single-ended su una tratta di decine di metri, in un quadro con azionamenti a frequenza variabile, raccoglie disturbi che l’ingresso non riesce più a discriminare; uno schermo lasciato flottante o collegato a entrambe le estremità crea un anello che peggiora la situazione. Il terzo caso è una frequenza di uscita che, alla massima velocità di linea, supera la banda passante dell’ingresso di conteggio: gli impulsi in eccesso non vengono semplicemente contati. Si evita con uscite differenziali, cavo a coppie ritorte con schermo a terra da un solo lato secondo i criteri di immunità della UNI EN 61000-6-2, un grado di protezione adeguato all’ambiente conforme alla UNI EN 60529 e la verifica che la risoluzione scelta resti entro la banda dell’ingresso.
Quando il segnale partecipa a una funzione di sicurezza, la ridondanza e la diagnostica del canale vanno dimensionate secondo la UNI EN ISO 13849. I cinque difetti si riconoscono dallo stesso indizio: un numero stabile che resta sempre sotto il riscontro esterno. Per approfondire componenti, montaggi e accessori della catena di misura, consulta la pagina dedicata a encoder, ruote di misura e accessori.
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