Progettazione di un attrezzo di posizionamento a controllo automatico per la lavorazione di pannelli aeronautici

Obiettivo del presente lavoro, svolto nell’ambito di un progetto di ricerca, è la progettazione di un prototipo di attrezzo “flessibile” a ventose, da realizzare in MECFOND, intendendo come tale un’attrezzatura modulare a geometria riconfigurabile in modo automatico, con l’ausilio di un controllo numerico, avente la funzione di sostegno e bloccaggio di pannelli di fusoliera aeronautici, caratterizzati da diverse geometrie, durante le diverse fasi di produzione (lavorazioni meccaniche, taglio laser del mascherante, ecc…).
Pertanto, dopo una fase di analisi preliminare delle problematiche tecniche connesse alle suddette lavorazioni si è proceduto con:
• la definizione del prototipo (determinazione dei parametri che individuano la specifica di requisito del prototipo da realizzare);
• la progettazione esecutiva del gruppo ventosa completo (asse Z);
• la progettazione della catena cinematica degli assi Y e X e la scelta componentistica commerciale meccanica ed elettromeccanica;
• il proporzionamento delle strutture principali: analisi F.E.M. delle strutture fondamentali di sostegno quali il basamento e la traversa mobile;
• la emissione di un modello di assieme generale 3D che costituisce la base per le successive fasi di progettazione esecutiva che verranno svolte in MECFOND.

La disegnazione 3D, la progettazione e le analisi strutturali basate sul metodo degli elementi finiti sono state svolte con l’ausilio del software CATIA V5 ed in particolare il modulo di analisi strutturale GPS per l’analisi delle strutture in campo elastico lineare statico.
Il software di modellazione ed analisi agli elementi finiti impiegato è il CATIA V5. Molteplici sono le ragioni per cui si è scelto di adoperare il CATIA; di seguito vengono riportate quelle principali:
• capacità di gestione di modelli particolarmente complessi, caratterizzati da un numero notevole di componenti;
• modellazione parametrica dei componenti e degli assiemi;
• possibilità di importare parametri da file di testo esterni;
• presenza di un ambiente integrato per la generazione di mesh parametriche;
• solutore F.E.M. integrato nell’ambiente di modellazione di facile utilizzazione anche da parte di utenti non esperti;
Le strategie di modellazione sono state sviluppate cercando di consentire la modifica dei parametri di progetto con semplici procedure e garantendo un buon livello di automatismo ed affidabilità.