Riassunto analitico
Nel contesto della quarta rivoluzione industriale, i paradigmi di produzione hanno subito un’evoluzione con un notevole aumento del grado di automazione ed integrazione. Recentemente, in virtù della loro estrema flessibilità operativa, è di particolare interesse l'applicazione dei robot industriali anche per lavorazioni di alta precisione che comprendono tecnologie ed operazioni sottrattive ed additive. Tuttavia, l'impiego dei robot in questi ambiti incontra tuttora problematiche tecniche legate alla scarsa accuratezza di moto nei confronti delle macchine utensili tradizionali, principalmente dovuta alla bassa rigidezza della struttura meccanica dei robot e agli errori cinematici introdotti dai servomeccanismi (ovvero sistemi composti da servomotore e riduttore di velocità) presenti nei loro giunti. Tali errori sono descritti in letteratura tramite specifici indici prestazionali e sono misurati con appositi banchi prova. La loro valutazione ne permette la successiva compensazione, consentendo quindi un potenziale miglioramento delle performance di posizionamento dei robot. Sulla base di queste considerazioni, la presente tesi ha come obiettivo lo sviluppo di un banco prova per il testing di servomeccanismi industriali basato sull’utilizzo di un sistema di carico dinamico configurabile ottenuto tramite un servomeccanismo secondario. Il lavoro ha quindi previsto lo studio e l’implementazione in ambiente TwinCAT di un controllore in retroazione per imporre una legge di coppia assegnata e tempo variante sull'albero lento del servomeccanismo di interesse, col fine ultimo di simulare le condizioni di funzionamento all'interno di un robot durante un ciclo di lavoro. Nella tesi vengono presentati i risultati di identificazioni dinamiche svolte sul banco, che hanno permesso di determinare le frequenze di risonanza in diverse condizioni di funzionamento ed in funzione dei principali parametri operativi. Successivamente, vengono discusse le strategie adottate per la stabilizzazione del sistema e viene presentato e descritto lo schema del controllore proposto. Questo lavoro pone le basi per sviluppi futuri sul testing dei servomeccanismi con elevato grado di personalizzazione delle condizione operative.
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