Riassunto analitico
Nel mondo della competizione industriale, le necessità di ridurre i tempi di produzione, abbassare i costi e migliorare le performance di prodotti sottoposti a standard qualitativi sempre più elevati, collidono tra di loro in maniera inevitabile.
Allo stato dell’arte, l’automazione nelle moderne industrie ha portato alla sostituzione del lavoro manuale grazie all’utilizzo di macchine automatiche, macchine a controllo numerico e robot industriali in grado di eseguire operazioni ripetitive consentendo produzioni elevate e ridotte difettosità.
L’impiego di un’automazione basata su robot industriali permette un’alta flessibilità e riconfigurabilità delle celle di lavoro garantendo alle aziende la capacità di rispondere in modo adeguato ai cambiamenti richiesti dalle dinamiche sempre più veloci del mercato.
Il progetto Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente mira allo sviluppo di soluzioni innovative atte a migliorare le caratteristiche di precisione, flessibilità ed efficienza delle celle robotizzate. Uno degli obiettivi principali prefissi dal Cluster è la modellazione dinamica indirizzata alla ottimizzazione di lavorazioni robotizzate di finitura in celle riconfigurabili ed adattabili a diverse condizioni operative.
Questo lavoro di tesi si focalizza sulla progettazione integrata e sullo studio del comportamento dinamico di un utensile dotato di cedevolezza intrinseca (compliance), selezionato tra le tecnologie industriali che riguardano operazioni di finitura superficiale e sbavatura di profili. In particolare, esso viene utilizzato per la sbavatura di precisione di componenti aeronautici in una cella robotizzata che adotta la strategia “part in hand” cioè con utensile fisso e oggetto da lavorare movimentato dal robot.
L’importanza di un sistema di natura cedevole è legata alla necessità di compensare le imprecisioni di posizionamento tra utensile e oggetto causate dalla sovrapposizione di varie fonti di errore tipiche dei processi di lavorazione robotizzata.
La simulazione dinamica dell’utensile di sbavatura si articola in due parti: modellazione dell’utensile e modello del processo. La modellazione dell’utensile comporta la scelta e la progettazione dei componenti funzionali, la definizione dei vincoli, dei contatti e delle forze che agiscono all’interno del meccanismo di compensazione. Invece, quella del processo, vede la creazione di un modello di bava integrato con l’implementazione di un modello di forze di taglio presente in letteratura. Le analisi hanno permesso di effettuare una mappatura del comportamento dinamico al variare di pressione di compensazione e velocità di avanzamento.
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