Modellazione integrata di un robot industriale ad architettura cartesiana

I robot industriali hanno migliorato significativamente le prestazioni degli impianti manifatturieri automatizzati nel corso degli ultimi decenni. Tuttavia, la competizione internazionale crea una crescente necessità di diminuire ulteriormente i tempi ciclo e di aumentare l’accuratezza dei processi produttivi e dei prodotti finali. Per raggiungere questi obiettivi, i costruttori di robot stanno attualmente proponendo una nuova generazione di manipolatori leggeri ad elevate prestazioni: in certi casi vengono effettivamente progettate nuove strutture robotiche, talvolta basate su meccanismi a cinematica parallela, ma spesso si tratta semplicemente della ri-ingegnerizzazione di modelli di punta, che vengono modificati per soddisfare a requisiti più stringenti. In entrambi i casi, non è semplice riuscire a soddisfare le elevate prestazioni operative che sono attese senza la disponibilità di buoni modelli dinamici, poiché l’impatto di alcune scelte progettuali è difficilmente valutabile a priori, per mezzo della sola esperienza. Nella presente memoria si descrive in dettaglio lo sviluppo del modello dinamico di un robot industriale per l’asservimento di presse ad iniezione: la semplicità dell’architettura meccanica ha facilitato la completezza del modello, che è stato implementato tramite l’integrazione di alcuni pacchetti commerciali a basso costo. Lo studio condotto mostra che, anche basandosi sull’utilizzo di strutture robotiche già disponibili, esistono spesso ampi margini per il miglioramento delle prestazioni, purché si sia caratterizzato sufficientemente il comportamento del robot per mezzo di adeguati modelli dinamici.