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Studio cineto-statico delle macchine asservite ad una cella per lavorazioni di formatura incrementale

Informazioni tesi

  Autore: Andrea Gabrielli
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2003-04
  Università: Università Politecnica delle Marche
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Massimo Callegari
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 163

Il presente lavoro nasce dal progetto "Ultraflex" che si propone di aumentare la flessibilità e di ridurre i costi ed i tempi del tradizionale stampaggio della lamiera sfruttando la tecnologia di "incremental forming". Per poter realizzare tale lavorazione si è scelto di utilizzare il Tricept HP1 un robot ibrido a sei assi che presenta una architettura in parte parallela (3 assi lineari per il posizionamento) ed in parte seriale (polso sferico RPR per l’orientamento). Di tale robot in questa tesi è stata svolta un’analisi cineto-statica completa: studio cinematico corredato di esame dei punti di singolarità e studio della manipolabilità (sistemi motoriduttori di ciascun asse attuato). Mediante software di simulazione multibody (Visual Nastran) e di calcolo numerico (Matlab) si è riusciti a valutare le prestazioni di carico nelle varie direzioni studiando gli ellissoidi di manipolabilità. Inoltre è stata svolta una simulazione della cella di lavorazione con un software di simulazione e programmazione off-line ad elevate prestazioni (IGRIP). Quest’ultimo ci ha permesso di sviluppare un ambiente di prototipazione virtuale per lo studio di fattibilità del processo valutando i tempi ciclo e il coordinamento del robot con unità esterne. Infine è stata simulata e analizzata una lavorazione di flangiatura su un componente industriale come la portiera di un’auto.

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Prefazione In un contesto industriale che negli anni si proietta sempre più verso un tipo di produzione che, per andare incontro alle esigenze del cliente, esalta la diversificazione del prodotto senza perdere di vista la qualità, la variabile flessibilità assume un ruolo fondamentale per lo sviluppo di qualsiasi realtà manifatturiera. La scelta di una produzione automatizzata diventa perciò necessaria, come confermato dai sempre più frequenti casi di aziende che ricorrono alla robotica per l’allestimento delle proprie celle di lavorazione. È proprio intorno ai due concetti di FLESSIBILITA’ ed AUTOMAZIONE che si inserisce il progetto Ultraflex, promosso dalla LAMIER s.p.a., dal quale è nata la presente tesi. Esso si propone di sviluppare un processo di formatura della lamiera che abbia come base di partenza la ben nota tecnologia di incremental forming. Per applicare tale tecnologia si sceglie di utilizzare il Tricept HP1, un robot ibrido con buona capacità di carico ed ampio spazio di lavoro. Attorno a questo robot si può tentare di allestire una cella che, munita di un certo numero di assi, favorisca la realizzazione di processi di lavorazione ad elevata flessibilità. 1

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