Riassunto analitico
Obbiettivo della tesi "Sistema di controllo innovativo per una macchina smontagomme" è la creazione di un setup sperimentale per il controllo dei movimenti e la misurazione delle forze che entrano in gioco nella meccanica di una macchina smontagomme durante la stallontatura di uno pneumatico per auto. La stallonatura consiste nella separazione dello pneumatico dal cerchione: le forze applicate sono notevoli e una loro accurata misurazione consente di confrontare al meglio differenti soluzioni e di scegliere quella in grado di fornire i maggiori benefici. I benefici si possono misurare sia in una diminuzione delle forze necessarie, sia in una diminuzione del tempo impiegato nel compiere la lavorazione. Il setup è costituito da uno smontagomme commerciale, sul quale sono stati montati quattro servomotori e tre celle di carico. Un PLC (OMRON) controlla l'intero funzionamento della macchina, eseguendo movimenti coordinati su più assi ed acquisendo, istante per istante, le forze applicate alla meccanica misurate dai sensori. L'interfaccia utente è formata da un pannello di controllo, dotato di pulsanti e joystick, e da un display tattile. I dati acquisiti vengono salvati temporaneamente su una scheda di memoria SD per essere in seguito trasferiti su un pc per dove verranno analizzati. La possibilità offerta dal setup descritto nella presente tesi è di eseguire un ampio numero di prove sperimentali mantenendo sempre un alto grado di ripetibilità alle misure. Il sistema infatti, una volta inseriti i parametri necessari, compie sempre l'intero processo nelle medesime condizioni, eliminando la variabilità insita nel caso in cui i movimenti e le misure venissero effettuate manualmente da un operatore. Il tempo necessario a compiere una misura è inoltre molto ridotto e colui che si occupa di raccogliere le misure può monitorare in tempo reale l'andamento delle forze istantanee. Il formato con il quale i dati vengono salvati contiene esattamente tutte le impostazioni adottate nell'effettuazione della misura: ciò consente di evitare errori durante la successiva fase di analisi. Le prove hanno permesso di comparare le configurazioni attualmente in commercio con quelle nuove sotto test. La ripetibilità delle acquisizioni effettuate è stata verificata da una serie ripetuta di misure per varie condizioni operative.
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Abstract
Objective of the thesis “Innovative control system for a tire changer machine” is the creation an experimental setup for the control of the movements and the measurement of the forces applied to the mechanics of a tire changer machine during the removal of car tyre. This process consists of the removal of the tyre from the wheel rim: the applied forces are remarkable and their accurate measurement allows you to compare the best solutions and choose the one that can provide the greatest benefits. Benefits can be measured both in a decrease in the required forces and in a decrease in the time spent in the process. The setup consists of a commercial tire changer, on which four servomotors and three load cells have been mounted. A PLC (OMRON) controls the machine operations by performing coordinated movements on multiple axes and capturing, using the sensors, the forces applied to the mechanics. The user interface is constituted by a control panel, equipped with buttons and joysticks, and a touch-panel. The registered data is temporarily stored on an SD memory card to be transferred to a PC for a subsequent analysis. The possibility offered by the setup described in this thesis is to carry out a large number of experimental tests maintaining a high degree of repeatability to the measurements. In fact, once the necessary parameters are entered, the system always performs the entire process under the same conditions, eliminating the variability in the case that movements and measurements are performed manually by an operator. The time it takes to take a measure is also very limited and the one who is involved in collecting the measurements can monitor the real-time performance of instantaneous forces in real time. The format with which data is saved contains exactly all of the settings taken in the measurement execution: this avoids errors during the next step of analysis. The tests allowed to compare the configurations currently on the market with the new ones under test. The repeatability of acquisitions has been verified by a repeated set of measurements for various operating conditions.
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