L’integrazione di robot collaborativi (cobot) nei processi di manifattura additiva (AM) rappresenta un’evoluzione significativa della produzione digitale, in grado di superare i vincoli imposti dalle architetture cartesiane convenzionali. In questo contesto, la presente tesi si inserisce in un progetto più ampio sulla manifattura ibrida, concentrandosi sull’implementazione di un sistema di stampa 3D FFF (Fused Filament Fabrication) basato su un cobot UR5e di Universal Robots e un estrusore Prusa MK4S. L’estrusore è stato integrato meccanicamente sulla flangia del robot tramite un supporto progettato ad hoc, mentre il controllo dell'estrusione è stato gestito tramite tramite il software OctoPrint. Per sincronizzare i movimenti del robot con il flusso di materiale, il G-code generato dal software di slicing è stato duplicato: una copia è stata utilizzata per la gestione dell’estrusione, mentre l’altra serviva a controllare gli spostamenti del braccio robotico. I due sistemi, pur operando in modo indipendente, sono stati coordinati tramite una sequenza comune di comandi, assicurando la corrispondenza tra traiettoria e flusso di materiale. I test sperimentali hanno confermato la fattibilità del sistema, dimostrando una buona ripetibilità e qualità nella deposizione del materiale. Infine, vengono discusse alcune criticità emerse durante l’integrazione, tra cui la calibrazione tra movimento e flusso, e la necessità di automatizzare alcune fasi.

ADDITIVE MANUFACTURING E ROBOT COLLABORATIVI: IMPLEMENTAZIONE DI SISTEMA FUSED FILAMENT FABRICATION SU DI UN COBOT UR5E

TRIGGIANI, GIOVANNI ROSARIO
2024/2025

Abstract

L’integrazione di robot collaborativi (cobot) nei processi di manifattura additiva (AM) rappresenta un’evoluzione significativa della produzione digitale, in grado di superare i vincoli imposti dalle architetture cartesiane convenzionali. In questo contesto, la presente tesi si inserisce in un progetto più ampio sulla manifattura ibrida, concentrandosi sull’implementazione di un sistema di stampa 3D FFF (Fused Filament Fabrication) basato su un cobot UR5e di Universal Robots e un estrusore Prusa MK4S. L’estrusore è stato integrato meccanicamente sulla flangia del robot tramite un supporto progettato ad hoc, mentre il controllo dell'estrusione è stato gestito tramite tramite il software OctoPrint. Per sincronizzare i movimenti del robot con il flusso di materiale, il G-code generato dal software di slicing è stato duplicato: una copia è stata utilizzata per la gestione dell’estrusione, mentre l’altra serviva a controllare gli spostamenti del braccio robotico. I due sistemi, pur operando in modo indipendente, sono stati coordinati tramite una sequenza comune di comandi, assicurando la corrispondenza tra traiettoria e flusso di materiale. I test sperimentali hanno confermato la fattibilità del sistema, dimostrando una buona ripetibilità e qualità nella deposizione del materiale. Infine, vengono discusse alcune criticità emerse durante l’integrazione, tra cui la calibrazione tra movimento e flusso, e la necessità di automatizzare alcune fasi.
2024
ADDITIVE MANUFACTURING AND COLLABORATIVE ROBOTS: IMPLEMENTATION OF A FUSED FILAMENT FABRICATION SYSTEM ON AN UR5E COBOT
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