FINITURA ROBOTICA SUPERFICIALE AUTOMATIZZATA DI UN TELAIO DI BICICLETTA IN CARBONIO

Abstract currently robot finishing is a process hardly automatable since must be consider multiple variation of some process parameters such as the pressure exercised on the piece, different tools with different trajectories, inaccuracies of the piece respected to the model etc. This type of process are already present on the market in various fields such as automotive or aerospace ones, using six d.o.f arms to make the surface finishing on metal parts predominantly. This thesis aims to extend the field of use also to carbon fiber pieces, that are still artisanal. Carbon fiber pieces are produced by placing sheets of fiber on a mold which are then stiffened through other processes. The result is a rough component that requires multiple finishing processes such as deburring, imperfection correction and polishing. The work carried out aims to automate the process by treating a bicycle frame. Bike chassis have a recurring geometry but they are slightly different each other and for this reason using a generic cam imply re-programming the machine every time. The purpose is to create a smart machine program able to understand the geometry of the chassis and the position every time to make the machinery. In this way human contribution is limited and allows a single specialist to work at different process at the same time.

abstract Attualmente la finitura robotizzata è un processo difficilmente automatizzabile poiché deve tenere in considerazione molteplici variazione di alcuni parametri di lavorazione come la pressione esercitata sul pezzo, utensili di finitura differenziati con traiettorie diverse, imprecisioni del pezzo da lavorare rispetto al modello etc. Questo tipo di lavorazioni sono già presenti sul mercato in svariati settori come quello automotive e aereospaziale, sfruttando bracci robotici a 6 assi per compiere lavorazioni di finitura su parti prevalentemente metalliche. Questa tesi mira a estendere il campo di impiego anche a pezzi in Fibra di carbonio, che al momento sono ancora completamente artigianali. I pezzi in fibra di carbonio vengono prodotti adagiando fogli di Fibra su uno stampo per essere poi irrigiditi attraverso altre lavorazioni. Il risultato è un componente scabro che necessita molteplici processi di finitura, come eliminazione delle bave, correzione delle imperfezioni e lucidatura. Il lavoro svolto mira ad automatizzare il processo trattando un telaio di bicicletta. Tali telai hanno una geometria ricorrente ma diversa da modello a modello e per questo motivo, adoperando un CAM generico bisognerebbe ogni volta riprogrammare la macchina. L’ obbiettivo è creare un programma smart che riesca in autonomia a identificare la struttura della cella robotizzata per riconoscere volta per volta la posizione nello spazio e la geometria del telaio, per poi effettuarci la lavorazione. In questo modo si limita il contributo umano e permette ad un unico specialista di lavorare su più processi differenti.