Progettazione, realizzazione e verifica sperimentale delle vibrazioni per una struttura di un banco di test per i display dei sistemi infotainment = Mechanical design, realization and experimental verification of vibrations for a structure of a test bench for displays of infotainment systems

Nella seguente relazione viene trattata la progettazione di un banco per testare i sistemi infotainment delle case automobilistiche FCA e PSA. Il compito di testing delle radio viene effettuato tramite un robot, il quale è un braccio automatico, che opportunatamente programmato, riesce a compiere il lavoro di test. Il campo di lavoro che ha il robot è sempre lo stesso, ma varieranno le dimensioni delle radio, in quanto ogni automobile monta una radio diversa, sia per modello sia per casa produttrice e soprattutto per dimensioni. Le dimensioni, e quindi la forma delle radio, ha necessitato di uno studio a sé stante; si è considerata la forma del monitor touchscreen, la presenza o meno di tasti nel case (principalmente le manopole per cambiare stazione e aumentare/abbassare volume) e infine la presenza di una parte posteriore ingombrante, cioè la zona degli attacchi di alimentazione e antenna. Il problema del fissaggio delle radio, e anche del robot stesso, ha rappresentato il principale ostacolo per la costruzione del banco, poi ovviato grazie alla presenza di guide scorrevoli su profilati in alluminio fissi, permettendo così il perfetto fissaggio senza alcuno spostamento. Infatti, ogni minimo spostamento causerebbe una distorsione dei valori della prova in esame, rendendo il test errato. Il test può essere effettuato manualmente indicando di volta in volta i movimenti che deve svolgere il robot, oppure in maniera automatica grazie all’ausilio di una webcam, montata su un opportuno profilato, la quale scatta foto sul monitor della radio quando il robot sta effettuando il test. Esse saranno poi memorizzate dal braccio automatico, che sfrutterà le foto precedentemente scattate per i successivi test sulla stessa radio andando a effettuare gli stessi movimenti e rendendo automatica la lavorazione e quindi il test. L’unica operazione che non può essere automatizzata è il “cambio radio”. È necessario che un operatore addestrato, quando il tutto è fermo, intervenga sul banco stesso andando ad allentare le viti delle squadrette dei profilati mobili e posizionando nella posizione corretta la nuova radio da testare. La posizione corretta delle radio è data dalla presenza di opportuni righelli in alluminio fissati sui profilati fissi; l’operatore sarà dotato di un file in cui sono descritte le posizioni fondamentali, il che serve per rendere centrato il sistema, in quanto il robot si trova in una posizione fissa e non modificabile. Infine, è stata effettuata una verifica sulle vibrazioni della struttura per determinare dopo quanto tempo è consigliata la prossima lavorazione sulla radio. Questo viene fatto per evitare di avere delle foto o dei video della lavorazione errati. Per effettuare questa verifica si è utilizzato un sensore MPU 6050, collegato ad un Arduino Uno, che permette di analizzare in tempo reale: le accelerazioni nelle tre direzioni dello spazio (X, Y, Z); gli effetti giroscopici sempre nelle tre direzioni dello spazio (Gx, Gy, Gz) e la temperatura del sensore e di conseguenza anche dell’ambiente in cui avviene la misurazione.