Studio della dinamica di trasmissioni a cinghia dentata per robot cartesiani

La tematica affrontata in questo lavoro di tesi riguarda lo studio del sistema di trasmissione a cinghia dentata per l’azionamento degli assi di un robot cartesiano. Grazie alla collaborazione con l’azienda leader nel settore Campetella Robotic Center di Macerata, che ha messo a disposizione conoscenze e informazioni derivanti dall’esperienza nel settore, il focus dello studio si è potuto incentrare sulla riproduzione di un modello multi-body della trasmissione, partendo dalle specifiche di un caso reale, e sulla caratterizzazione dinamica di tale sistema. Un’indagine preliminare dello stato dell’arte sulle trasmissioni a cinghia dentata ha portato alla comprensione del principio di funzionamento e all’individuazione dei parametri che ricoprono un ruolo centrale nella determinazione delle condizioni operative della trasmissione. La dinamica della trasmissione a cinghia dentata è stata tradotta in ambiente virtuale mediante l’utilizzo del software commerciale MSC ADAMS, dove la trasmissione viene modellizzata in un insieme multi-body e la risposta di questo viene simulata al variare delle sue caratteristiche morfologiche, cinematiche e dinamiche. La ricerca portata avanti ha visto una prima fase di modellazione numerica, basata su di un modello “lumped-parameter” della cinghia, che si coniuga coerentemente all’implementazione della trasmissione nel software multi-body. Una seconda fase è servita allo sviluppo di una legge di moto adatta alla simulazione di un task del robot cartesiano, prendendo a riferimento le rilevazioni di velocità fornite dall’azienda. Successivamente sono state svolte delle simulazioni con più configurazioni del modello della trasmissione, con l’obiettivo di ottenere una risposta del sistema mirata e coerente con quanto appreso dai diversi studi teorici nel settore. Infine, un’ultima sessione di simulazioni ha messo in luce le condizioni operative critiche dell’asse robot, rappresentate dal caso di uno stop d’emergenza quando la slitta portante è al suo carico utile massimo e alla sua velocità massima.