Riassunto analitico
Al giorno d'oggi, le grandi imprese si ritrovano a gestire grandi volumi di prodotti, e di conseguenza sempre maggiore attenzione viene riposta nella progettazione di opportune aree di stoccaggio e magazzini. Inoltre, con l'avvento dell'industria 4.0, l'impiego di robot e di macchine automatiche nel contesto industriale è sempre più frequente; questa scelta è giustificata da molteplici vantaggi, tra cui un'ottimizzazione della movimentazione delle scorte e una maggiore flessibilità logistica. D'altra parte, queste macchine sono estremamente complesse sia dal punto di vista progettuale e di programmazione. Esse prevedono l'utilizzo di diversi attuatori e, in certi casi, di catene cinematiche complesse per il corretto funzionamento di ogni sottogruppo. In questo contesto, assumono fondamentale importanza a livello progettuale le fasi di analisi e prototipazione virtuale di ogni singolo sistema col fine di ridurre gli sprechi ed ottimizzarne le performance. In questo lavoro di tesi ci si è focalizzati sullo studio di un sistema di palletizzazione automatico basato su un manipolatore cartesiano, in particolare il modello MH62 prodotto dall'azienda Meccano S.r.l. Il principale obiettivo è la modellazione dell’intera macchina in ambiente di simulazione multibody RecurDyn, in modo tale da poter analizzare le principali prestazioni e le attuali condizioni massime di lavoro attraverso il prototipo virtuale. È stato inizialmente realizzato un modello della macchina considerando giunti ideali (ossia senza l'attivazione di alcun contatto tra i corpi), che ha permesso di verificare globalmente le prestazioni dinamiche impostando le leggi di moto per ogni giunto, con tempi di calcolo estremamente ridotti. I contatti tra i corpi sono stati successivamente introdotti all'interno di ulteriori sotto-modelli, realizzati per ogni singolo cinematismo presente nella macchina, ovvero sistemi pignone-cremagliera, vite a ricircolo di sfere e cinematismo telescopico (dove sono presenti una trasmissione del moto attraverso una cinghia dentata e una vite a ricircolo di sfere). La scelta di non avere un modello unico ha permesso di analizzare nel dettaglio ogni soluzione costruttiva con tempi di simulazione limitati. Lo studio del manipolatore è stato diviso in diverse fasi analizzate nel dettaglio nell’elaborato. I risultati ottenuti forniscono informazioni importanti all’azienda e spunti per le successive fasi di progettazione, volte al risparmio di materiali ed all’ottimizzazione dei consumi e delle performance di moto del manipolatore.
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