Disseny d’un sistema adaptatiu per a la manipulació de laminats de fibra de carboni prepreg sense curar

Abstract

Aquest projecte recull tot el treball realitzant durant aquest últim any: una petita part forma part de la feina realitzada en conveni i la resta és el desenvolupament de les idees que culminen en el disseny de la màquina. L’objectiu del projecte és dissenyar una estructura per manipular laminats de fibra de carboni sense curar. La fabricació d’aquest laminat es du a terme seqüencialment en dues sales separades per lo que és necessari transportar-lo des del lloc on es lamina fins al motlle on es cura. En aquest projecte es dissenyarà la màquina per dur a terme aquest trasllat, que degut a la naturalesa del material, serà una operació molt delicada. Per al projecte ja es disposa de la plena caracterització de les ventoses i el sistema de buit triats per a poder manipular la delicada fibra de carboni no curada. Es coneix també quin es el material amb el que es fabriquen els laminats: número de capes, densitat per unitat d'àrea, etc. També es disposa de la geometria exacta de cadascuna de les dues meitats que composen aquest fuselatge així com la vista en planta de la sala on actualment es du a terme la operació. Amb tota aquesta informació acumulada el repte és dissenyar una estructura amb ventoses que pugui agafar indistintament les dues meitats de la pell, sempre tenint present la limitació en pes i joc de les ventoses. Per aconseguir-ho primer s’obtindrà la distribució ideal de les ventoses en la pell per simulació informàtica. A continuació s’estudiarà la geometria de les dues pell que conformen el fuselatge per a esbrinar quines diferències tenen entre sí, les que ha de salvar la estructura. Tot seguit es determinaran els moviments que ens donin l’adaptabilitat necessària. Llavors, ja podrem discernir les alternatives en quant a tria dels actuadors en base al moviment necessari i l’element que porta l’estructura. La següent passa és el disseny de l’estructura i la tria concreta dels actuadors i de l’element que porta l’estructura. Aquest disseny vindrà acompanyat de simulacions estructurals per ordinador i plànols de varis conjunts i peces de la màquina. Per acabar es farà un breu estudi econòmic i d’impacte ambiental de la solució i es comentaran les conclusions del projecte.