Sviluppo di un End Effector riconfigurabile per la presa di tessuti

Marino, Andrea (2020) Sviluppo di un End Effector riconfigurabile per la presa di tessuti. Bachelor thesis, Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana.

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Abstract

Lo svolgimento del seguente progetto di diploma ha permesso lo sviluppo di un End Effector modulare, la cui principale funzione è la manipolazione di tessuti dal peso massimo di 1 kg, ma che potrà essere utilizzato anche in altri settori. Il sistema consiste in una pinza a 3 dita, automaticamente riconfigurabili a seconda dei diversi casi d’uso, dove due dita a scelta sono sempre contrapposte mentre la terza si colloca in posizione di disimpegno. Inoltre, due di esse sono considerate “attive”, in quanto montano un sistema di cinghie al fine di premettere lo scorrimento del tessuto, mentre la terza è “passiva” ed attuata solo per permettere la riconfigurazione. Innanzitutto, si è effettuata una ricerca approfondita nell’ambito degli End Effector per robot, concentrandosi in particolare sugli studi riguardanti la manipolazione di tessuti, analizzando le soluzioni da essi proposte e quelle già presenti sul mercato. In seguito si sono redatte, in accordo con il committente, le specifiche del sistema, contenenti i limiti, le prestazioni e le funzioni dello stesso; mediante il documento precedente si sono ricercate le varianti migliori per ognuna delle funzioni (presa, scorrimento, rilevamento e riconfigurazione), utilizzando il metodo di valutazione della cassa morfologica. Essendo in possesso di tutti i requisiti e di un disegno di concetto del sistema da realizzare, si è proceduto con il dimensionamento e la selezione da catalogo di tutti gli elementi necessari al corretto funzionamento dello stesso, con l’obbiettivo di ottenere una forza di presa di 30 N unitamente ad ingombri contenuti, tra cui: alberi, ingranaggi conici, pulegge, cinghie dentate, attuatori, boccole, cuscinetti. Per tutti gli elementi strutturali dell’End Effector per i quali non si è compiuto un dimensionamento analitico, si è realizzato un modello FEM semplificato del sistema, verificando che i carichi, le deformazioni e le sollecitazioni nelle componenti critiche siano inferiori a quelle ammesse dai materiali utilizzati. Partendo dai modelli CAD tridimensionali, si sono realizzate tutte le tavole dei componenti non standardizzati, complete di tutte le tolleranze, lo stato delle superfici ed i trattamenti termici necessari all’ottenimento del prodotto finale; si sono anche realizzate le tavole dei sottoassiemi e quelle degli assiemi principali. Infine, si è realizzato lo schema di montaggio del sistema, si è effettuata un’analisi della massa complessiva dell’End Effector (pari a circa 2.5 kg) verificando che rientrasse nei limiti prestabiliti, e si è fornita una stima dei costi necessari alla realizzazione, che si attestano intorno ai 4700 CHF.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Corso: UNSPECIFIED
Supervisors: Brugnetti, Ivan and Marchetti, Andrea
Subjects: Meccanica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria meccanica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/3350

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