Riprogettazione di un end effector per robot industriale per la produzione mediante tecniche di fabbricazione additiva = Redesign of an industrial robot end effector for production using additive manufacturing techniques

In questo elaborato viene proposta una soluzione di redesign di un end-effector accoppiato al robot ad alte prestazioni, prodotto da Star Seiki India Private Limited, “EG800S” progettato per l’automazione in ambiente industriale. Nel caso specifico il braccio robotico viene adottato per lo spostamento di componentistica prodotta tramite stampaggio ad iniezione. Sulla piattaforma dell’end-effector, oggetto di redesign, sono montate, oltre ai componenti ausiliari per la distribuzione dell’aria compressa, dodici pinze pneumatiche prodotte dall’azienda giapponese SMC Corporation, le quali hanno il compito di movimentare le parti appena prodotte per stampaggio ad iniezione e i relativi materiali di scarto rappresentati dai canali di alimentazione (gate). L’obiettivo della tesi è di sfruttare le peculiarità delle tecnologie di additive manufacturing per ridurre: il peso complessivo della struttura, il numero complessivo di componenti, il costo e i tempi di produzione. In via preliminare, con l’ausilio del software Altair Inspire 2025.1, è stato importato il disegno CAD complessivo dell’assieme in modo da svolgere le analisi modali e strutturali condotte con il solutore OptiStruct. È stata successivamente svolta l’ottimizzazione topologica della struttura principale con l’obiettivo di massimizzarne la rigidezza. Le preesistenti pinze pneumatiche vengono sostituite con delle innovative pinze passive, che consentono l’afferraggio e il rilascio dei componenti da movimentare, sfruttando il solo movimento del braccio robotico. L’intero assieme proposto è ottimizzato per la produzione mediante tecnologia additiva “HP Multi Jet Fusion”. Infine, vengono confrontate le performance della soluzione proposta con quelle del preesistente gripper, mettendo in luce i benefici introdotti dalla soluzione prodotta in additive manufacturing e le principali criticità connesse alla sua adozione.