Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere: mediante le lezioni frontali tenute durante il corso, lo studente acquisirà le conoscenze base della statica, della dinamica, della cinematica, della trasmissione del moto e delle forze nei semplici meccanismi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: mediante le esercitazioni pratiche svolte in classe relativamente ad alcuni argomenti del programma, gli studenti apprendono come applicare le conoscenze acquisite in un contesto reale di analisi e progettazione delle macchine automatiche e dei sistemi avanzati di automazione.
Autonomia di giudizio: Lo studente dovrà essere in grado di comprendere e valutare in maniera critica il funzionamento dei principali sistemi meccanici per l’automzione; tra gli obiettivi del corso vi è quello di formare la figura del progettista meccanico, in grado di analizzare le funzionalità richieste e di disegnare in efficienza ed economia sistemi di automazione ad elevate prestazioni.
Capacità di apprendimento: Lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di analizzare criticamente macchine automatiche e semplice sistemi di automazione industriale, e dunque approfondire le proprie conoscenze in materia di progettazione meccanica attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o intraprendere percorsi di formazione successivi.
Capacità comunicative: Tramite le lezioni frontali e il confronto con il docente, lo studente acquisisce il lessico specifico inerente le macchine automatiche e la robotica. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di presentare e discutere i problemi dell’automazione, in forma orale e in forma scritta, quali idee, problematiche ingegneristiche e relative metodologie risolutive. Lo studente deve comunicare le proprie conoscenze con mezzi adeguati, pertanto per la risoluzione di problemi numerici ci si attende l’utilizzo di strumenti di uso comune nel settore, quali tabelle, disegni, fogli di calcolo numerici.
Prerequisiti
Nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di fornire allo studente i criteri generali di progettazione e realizzazione delle principali macchine. Pertanto i contenuti proposti durante lo svolgimento delle lezioni, nella prima parte riguardano i meccanismi per la progettazione delle macchine automatiche, la sintesi del moto e i sistemi avanzati di automazione. Nella seconda parte si discutono aspetti di robotica ed automazione flessibile.
Programma esteso
Introduzione alla generazione dei movimenti
Traiettorie, spostamento, velocità, accelerazione
Cenni di calcolo numerico per la progettazione meccanica
Leggi di moto, generalità
Coefficiente di accelerazione
Coefficiente di velocità
Tipologie di leggi di moto
Il problema del jerk
Le camme, introduzione
Diagramma delle alzate, sagoma di traslazione
Raggio di base
Generazione numerica di una camma
Angolo di pressione e sua relazione con il coefficiente di velocità
Tipologie di cedenti
Rotelle
Problema del sottotaglio
Camme speciali
Cenni ai meccanismi articolati
Generazione numerica dei punti di biella
Manovellismi come moltiplicatori di forza
Ginocchiere
Sovrapposizione dei punti morti
Regolarizzazione del moto e scelta del volano
Cenni ai gruppi freno - frizione
Bibliografia
I testi di riferimento, che costituiscono parte integrante del materiale didattico e che vengono impiegato durante lo svolgimento delle lezioni e delle esercitazioni, sono i seguenti:
- P.L. MAGNANI, G. RUGGIERI: Meccanismi per macchine automatiche. UTET, ISBN-10: 8802040249.
- G. LEGNANI: Robotica industriale, CEA, ISBN-10: 8808086313
Metodi didattici
Il corso ha un peso di 6 CFU, che corrispondono a 48 ore di lezione. Le attività didattiche saranno condotte privilegiando lezioni frontali ed esercitazioni, che si terranno on-line su piattafoma Microsoft Teams secondo l’orario ufficiale delle lezioni pubblicato. Durante le lezioni frontali vengono affrontati gli argomenti del corso da un punto di vista teorico-progettuale, al fine di favorire la comprensione profonda delle tematiche e di far emergere eventuali preconoscenze sui temi in oggetto da parte dei formandi.
Durante le esercitazioni svolte in classe gli studenti saranno tenuti ad applicare la teoria ad un esercizio, un caso studio reale o un progetto sviluppato secondo i criteri metodologici illustrati nelle lezioni e nel materiale bibliografico e didattico.
Il materiale didattico di riferimento è costituito dai testi consigliati. Si ricorda agli studenti non frequentanti di controllare il materiale didattico consigliato, le lezioni video registrate e le indicazioni fornite dal docente tramite la piattaforma Elly, unico strumento di comunicazione impiegato per il contatto diretto docente/studente
La possibilità di realizzare in gruppo (3 o 4 persone al massimo) un lavoro d’anno interdisciplinare e facoltativo, consente allo studente di estendere ed applicare con un’attività pratica, in scala ridotta, le conoscenze acquisite teoricamente relative alla progettazione e alla realizzazione di un piccolo robot o di un software di automazione. Gli studenti che hanno deciso di svolgere il progetto di gruppo opzionale dovranno presentare il progetto al docente in un giorno di ricevimento qualsiasi, precedente la data ufficiale dell'esame
Modalità verifica apprendimento
L’esame viene erogato nella modalità orale. La prova, della durata di circa 20 minuti, consiste in una discussione su 4 contenuti del corso estratti a sorte, sia di natura teorica che pratica (disegni e esercizi). La prova può vertere su contenuti teorici, dimostrazioni, esercitazioni affrontate durante il corso; dimostrazioni e trattati teorici hanno peso pari a 1,5; disegni tecnici peso 1,5; esercitazioni peso 2,0. La votazione finale viene calcolata assegnando ad ogni domanda una valutazione da 0 a 30 ed effettuando la media pesata delle singole valutazioni, con arrotondamento finale per eccesso; la prova è superata se raggiunge un punteggio pari ad almeno 18 punti. La votazione è comunicata immediatamente allo studente.
Gli studenti che hanno deciso di svolgere il progetto di gruppo opzionale dovranno presentare il progetto al docente in un giorno di ricevimento qualsiasi, precedente la data dell'esame. Gli studenti che decidono di non svolgere il progetto di gruppo avranno una penalità di 3 punti.
Si ricorda che l'iscrizione on line all'appello è OBBLIGATORIA. La lode viene assegnata nel caso del raggiungimento del massimo punteggio su ogni item a cui si aggiunga la padronanza del lessico disciplinare.
Altre informazioni
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
