Progettazione e ottimizzazione di un manipolatore bi-camma = Design and optimization of a two-cam manipulator.

Scopo della tesi è la progettazione e l’ottimizzazione di un manipolatore meccanico a camme a due gradi di libertà con funzione di raccolta e deposito componenti. I due cinematismi sono indipendenti tra di loro e gestiscono rispettivamente la corsa orizzontale e verticale. In questo elaborato, a seguito di una opportuna scelta dei tempi delle operazioni e delle lunghezze delle aste dei sistemi articolati, attraverso l’utilizzo di una estensione del programma AUTOCAD MECHANICAL specifico per la progettazione delle camme si è andato ad agire sui termini costruttivi delle camme stesse in termini di diametri e tipologie e sulla scelta del tipo di cedente. Si è scelta una punteria a rullo che si muove di moto traslatorio. Successivamente è stata effettuata un’analisi e una scelta delle leggi del moto in modo da garantire il rispetto dei limiti imposti sugli angoli di pressione e sui raggi di curvatura del sistema bi-camma, e anche per garantire il mantenimento dei picchi minimi di accelerazione. Per la validazione di questi ultimi, sono state eseguite quattro verifiche. Le prime due sono state condotte tramite software Autocad Mechanical per camme: si tratta di due validazioni necessarie, che una volta passate, permettono di procedere con le verifiche successive. Qualora i limiti di angolo di pressione e raggio di curvatura non venissero rispettati, sarà possibile rimodificare i termini costruttivi, sempre tenendo presente i limiti di ingombro, e le leggi del moto. Si procede poi alle due verifiche sul manipolatore tramite l’utilizzo di un foglio di calcolo proprietà di OTS: la prima prova opera sui valori di massa e accelerazione, ed ha lo scopo di calcolare il valore di forza tangenziale/assiale risultante a partire dal settaggio del valore di massa; la seconda prova invece è condotta per calcolare il massimo carico ammissibile in base all’accelerazione. Si parte da un valore di forza tangenziale/assiale e si procede al calcolo della massa ammissibile del manipolatore. Entrambe le prove sono state condotte con lo scopo di validare i valori scelti in fase di progettazione e di garantire che il cilindro in tiro scelto per evitare il distacco camma-punteria sia corretto. L’ elevato numero di prove che simulano ogni combinazione possibile hanno portato ad una grande quantità di risultati, che garantisce l’ottimizzazione della progettazione del manipolatore con una scelta ottima sia dei componenti, sia dei cilindri, sia delle leggi del moto.