Istituti Tecnici Industriali. Le curvature dei percorsi scolastici verso. Robotica/Meccatronica avanzata

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1 Istituti Tcnici Industriali L curvatur di prcorsi scolastici vrso Robotica/Mccatronica avanzata

2 MACRO-COMPETENZE IN USCITA VERSO LA ROBOTICA/MECCATRONICA AVANZATA Quattro Macro-Comptnz Spcialistich: 1. Sapr utilizzar far funzionar un robot, nl risptto dll norm di sicurzza; 2. Conoscr l divrs parti costitutiv dl robot (architttura mccanica, lttrica, lttronica, informatica) 3. Sapr utilizzar i divrsi programmi di simulazion pr potrn dfinir gli ingombri, l funzionalità la costruzion/modllazion di divrsi tool; 4. Capacità di sfruttar l potnzialità dl robot in un ambint di lavoro al fin di oprar ottimizzazioni tcnich d conomich sui cicli di produzion d assmblaggio. Du Macro-Comptnz Trasvrsali: 1. Ingls; 2. Sicurzza

3 CURVATURA VERSO ROBOTICA/MECCATRONICA AVANZATA INDIRIZZO MECCANICA, MECCATRONICA, ENERGIA PERCORSO CURVATURA

4 COMPETENZE SPECIALISTICHE SPECIFICHE III ANNO Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur 1.1 Il robot Possdr la manualità con gli lmnti costitutivi di una robot dimostrativo 10 ORE 1.2 Programmar: Rapprsntar il diagramma di flusso rlativo al funzionamnto dl robot NXT Tradurr il diagramma di flusso in linguaggi di programmazion 20 ORE Conctto di algoritmo Diagrammi di flusso Schmi a blocchi funzionali Schmi a blocchi funzionali Linguaggio di programmazion di robot Lgo; Sapr modllizzar/ schmatizzar un problma da affrontar Sapr utilizzar softwar di programmazion propdutici al linguaggio PDL2 passaggio dal linguaggio iconico al linguaggio ual; Elaborazion dllo schma a blocchi dl robot NXT individuazion dll carattristich costruttiv funzionali di principali componnti Diagrammi di flusso dall azion alla programmazion Elmnti di Pascal; Elmnti di C; Linguaggi di programmazion pr icon applicazion dlla logica boolana nlla programmazion dl robot ncssari Computr Kit robot Lgo Computr Kit robot Lgo Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica Sistmi Ossrvazion in cono Utilizzo Rubrica dirtto dl robot valutativa pr modllazion la dllo stsso attravrso spcifich configurazioni smistrutturat i /o strutturati Ralizzazion di programmi prsonalizzati sui robot costruiti Sistmi Ossrvazion in cono compilazion di programmi spcifici; valutativa pr la

5 Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 1.3 Riconoscr i divrsi tipi di robot; Dalla robotica ludica alla robotica : rilvar la consapvolzza dlla contaminazion sistnt in robotica tra gioco, sprimntazion ambinti rali. 10 ORE 1.4 Movimnti nllo spazio: posizionar corrttamnt oggtti nllo spazio rilvarn posizion spostamnti. 20 ORE Divrsi tipi di robot industriali; Carattristich costitutiv volumi di lavoro Vttori Statica Cinmatica Dinamica Calcolo attravrso l carattristich fisich di volumi di lavoro; smplici gomtri costitutiv. Applicar l conoscnz propri dlla mccanica alla spcificità dl Robot robot: com è fatto com opra quali carattristich primo utilizzo pratico scuzion di movimnti lmntari statica, cinmatica dinamica applicata riconducibil a posizionamnto, movimnto forz connss al funzionamnto di un braccio robotico Computr Kit robot Lgo robot luminosa Computr Kit robot Lgo primi rudimnti itrativi con il robot COMAU SMART5 NS Esprimnti ddicati al movimnto rilvati anch dal robot COMAU SMART5 NS Sistmi Mccanica macchin Ossrvazion in cono smistrutturat i /o strutturati valutativa pr la Ossrvazion in cono smistrutturat i /o strutturati valutativa pr la

6 Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari 2.1 Matriali costitunti il robot Riconoscr d impigar i matriali costitunti i robot i rlativi organi di prsa 20 ORE 3.1 Utilizzar i divrsi programmi di simulazion dfinir gli ingombri, l funzionalità la costruzion /modllazion di divrsi tool 20 ORE 4.1 Potnzialità dl robot; sfruttar l potnzialità dl robot in un ambint di lavoro al fin di oprar smplificazioni sui cicli di produzion d assmblaggio; 6 ORE dsignazion di matriali in funzion dgli utilizzi nl campo dlla robotica proprità di matriali. Programmi di disgno assisstito dal PC l utilizzo dl robot ni procssi di saldatura Sapr scglir il matrial adguato in bas al suo utilizzo; utilizzar i programmi di modllazion solida stabilir apposit rlazioni, di carattr intuitivo, tra spaziooggtto-posizion Produzion di matriali mtallici; produzion lgh lggr; produzion matri plastich; proprità di matriali loro rilvazion; AutoCad; SolidWorks; CATIA; Visionar filmati di impigo di robot nlla saldatura luminosa Computr luminosa Computr Programmi CAD multimdial Laboratorio MU Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica Escuzion prov mccanich tcnologich utilizzo dl softwar CAD scuzioni simulazioni di saldatur Tcnologia mccanica DPO Tcnologia mccanica cono valutativa pr la

7 COMPETENZE SPECIALISTICHE SPECIFICHE IV ANNO Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 2.2 Architttura mccanica tcnologich Progttar, utilizzar confrontar gli lmnti costitutivi di robot 30 ORE 2.4 Estrmità oprativ di robot; utilizzar i divrsi organi di prsa utilizzati ni robot, anch attravrso l applicazion dlla pnumatica, dll ltropnumatica 30 ORE Sollcitazioni smplici; sollcitazioni compost dimnsionam nto organi mccanici Elmnti di pnumatica: conctto di prssion, portata; tcnich di collgamnti pnumatich. Schmatizzar la macchin utnsili attravrso gli schmi blocco rilvar l analogia costitutiva con i robot Sapr applicar gli lmnti dlla logica pnumatica d lttropnumatica Trazion; Comprssion; Momnto flttnt; Momnto torcnt; Flsso-torsion; lmnti costitunti l macchin utnsili mssa in rlazion dgli automatismi con l funzioni propri di un robot; Approfondimnti dgli utilizzi nlla robotica dll lttropnumatic a con rifrimnto al robot attuatori pnumatici, olodinamici d lttrici, motori controllo motori dl robot Computr Computr Laboratorio MU con tornio CNC frsatric CNC; Computr Pannlli pnumatica robot Escuzion prov mccanich Escuzion d laborazion di spcifici progtti. pannlli di srcitazion lttropnumatica rudimnti itrativi con il robot Mccanica macchin Tcnologia mccanica Sistmi cono cono valutativa pr la

8 Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 2.5 PLC; possdr gli lmnti di programmazion d utilizzo di sistmi a logica programmabil 20 ORE 3.1 Utilizzar i programmi di simulazion dfinir gli ingombri, l funzionalità la costruzion /modllazion di divrsi tool 30 ORE Hardwar PLC; linguaggi di programmazio n PLC Simulator SMART Sim3D - Lit (strumnto softwar pr la simulazion 3D di soluzioni robotizzat con robot COMAU) Programmar il PLC. Insrir corrttamnt il PLC ni rispttivi coni oprativi Sapr costruir una clla robotica mdiant utilizzo di softwar di simulazion SMART Sim3D - Lit Carattrizzazion di PLC. Architttura funzional principio di funzionamnto. Diffrnziazion tra logica cablata programmata. Campi di applicazion. Sistmi di programmazion (rti laddr su PLC virtual) Principi di funzionamnto dl programma di simulazion; Ambinti di lavoro virtual; Dimnsionar l cll di lavoro dl simulator; Simular particolari oprazioni di lavoro Computr Laboratorio di sistmi robot Simulator SMART Sim3D - Lit Computr Kit robot Lgo scuzioni di smplici programmi al PLC utilizzo dl softwar di simulazion SMART Sim3D - Lit Sistmi Sistmi cono valutativa pr la cono valutativa pr la Programmi di disgno assisstito dal PC rapprsntazion grafich con la ralizzazion di spcifich cll robotich, la dfinizion di tool AutoCad; SolidWorks; CATIA; Computr Programmi CAD utilizzo dl softwar CAD DPO cono valutativa pr la

9 COMPETENZE SPECIALISTICHE SPECIFICHE V ANNO Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 1.4 Movimnti nllo spazio: Posizionar corrttamnt oggtti nllo spazio rilvarn gli spostamnti. 10 ORE 1.5 Programmazion: Utilizzar i divrsi mtodi di programmazion di Robot; da linguaggio o pr apprndimnto 30 ORE 1.6 Strumnti matmatici Esguir oprazioni con modlli matriciali vrificar la satbilità di sistmi con l utilizzo dll trasformat di Laplac 20 ORE 2.2 Architttura mccanica tcnologich Progttar, utilizzar confrontar gli lmnti costitutivi di robot 30 ORE Drivat Intgrali Matrici Matrici omogn Formulazion dll matrici DH. Componnti dll unità di controllo; softwar di programmazio n : da PC o dall unità di programmazio n. Calcolo di movimnti di singoli assi Calcolo dl movimnto di giunti Trasformazion di coordinat Utilizzo dgli strumnti connssi alla programmazion dl robot sviluppo di spcifici argomnti, quali l matrici l trasformat, anch solo in forma qualitativa Progttazion mccanica calcolo di componnti mccanici costitunti i cinmatismi pr la trasmission dl moto Applicazioni dl calcolo matricial ai robot articolati, pr la dfinizion: dlla cinmatica dirtta; dlla cinmatica invrsa, calcolo limitato a robot con tr gradi di librtà. Controllo on/off dl movimnto; Controllo punto a punto; controllo continuo; scuzion programma utnt; gstion intrfacc; controllo paramtri fisici movimnti: vlocità, acclrazioni Computr robot Computr robot Computr Computr utilizzo dl robot utilizzo dl robot Escuzion d laborazion di spcifici progtti. Sistmi Sistmi matmatica Mccanica macchin cono valutativa pr la cono valutativa pr la cono cono

10 Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 2.3 Organi propri di robot; riconoscr d utilizzar gli organi costitunti il robot 12 ORE 2.4 Estrmità oprativ di robot; Utilizzar i divrsi organi di prsa utilizzati ni robot, 6 ORE Funzionamnt o di motori utilizzati nl campo dlla robotica Snsori trasduttori utilizzati nl campo dlla robotica Principi di funzionamnto dgli organi di prsa Sapr scglir l tipologi di motori occorrnti all impigo dlla macchina Sapr scglir l tipologi di snsori trasduttori utili all impigo dlla macchina Sapr scglir l tipologi dgli organi di prsa utili all impigo dlla macchina Motori CC; Motori CA; Motori passo passo; Motori brushlss Azionamnti Riduttori Snsori di posizion; snsori di vlocità; snsori tattili; snsori di prossimità; snsori di laborazion immagin; Organi di prsa rigidi; organi di prsa a ganasc lastich; organi di prsa ad spansion; organi di prsa a vuoto; organi di prsa magntici; Laboratorio sistmi robot Computr Laboratorio sistmi; robot Computr Laboratorio sistmi; robot utilizzo dl robot utilizzo dl robot utilizzo dl robot Sistmi Sistmi Sistmi cono valutativa pr la cono valutativa pr la cono valutativa pr la

11 Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 2.6 Controllo; Rapprsntar, dfinir i sistmi di controllo studiarn la stabilità 25 ORE 3.1 Utilizzar i divrsi programmi di simulazion dfinir gli ingombri, l funzionalità la costruzion /modllazion di divrsi tool 6 ORE Gnralità modllazion di sistmi di controllo analizzar smplici sistmi, ipotizzarn i modlli di simulazion, studiarli d individuar l opportun tcnich di rgolazion Sapr vrificar il corrtto insrimnto di un robot in un dtrminato cono oprativo Sistmi ad anllo aprto chiuso. Algbra dgli schmi a blocchi; funzion di trasfrimnto; Stabilità; Simular particolari oprazioni di lavoro la progttazion di smplici organi di prsa (tool) valutar gli ingombri Computr Laboratorio di sistmi, robot Simulator SMART Sim3D - Lit applicazion di principi dl controllo al robot utilizzo dl softwar di simulazion SMART Sim3D - Lit Sistmi Sistmi cono valutativa pr la cono valutativa pr la

12 Comptnza Conoscnza Abilità Contnuti Risors struttur ncssari Mtodologia Disciplina Modalità di vrifica 4.2 Potnzialità dl robot; sfruttar l potnzialità dl robot in un ambint di lavoro al fin di oprar smplificazioni sui cicli di produzion d assmblaggio; 50 ORE tcnich intgrat di gstion dlla produzion. Intgrar l risors dlla produzion; intgrar lo studio dl CNC con il CAD-CAM sviluppar la possibilità di ralizzar isol di lavoro inggnrizzazionproduzion, intgrando i procssi di CAD-CAM-CNC rlativa automatizzazion dlla produzion la ralizzazion di un impianto automatizzato di produzion, collgando tra loro PLC, robot PC tramit rt Profibus- DP o Ethrnt, affinché oprino in modo coordinato CAD-CAM CNC CAD-CAM CNC Laboratorio sistmi con PLC robot Laboratorio MU robot Laboratorio CAD robot pannlli di srcitazion lttropnumatica PLC con prim itrazion con il robot macchin CNC con prim itrazion con il robot laboratorio CAD- CAM con prim itrazion con il robot Sistmi Tcnologia mccanica DPO cono /o strutturati valutativa pr la cono valutativa pr la cono valutativa pr la

13 Quadro orario/comptnz/classi/disciplin Matric comptnz/classi + disciplin/or Class Comptnz 1 a : Sapr utilizzar far funzionar un robot, nl risptto dll norm di sicurzza 2 a : Conoscr l divrs parti costitutiv dl robot (architttura mccanica, lttrica, lttronica, informatica) 3 a : Sapr utilizzar i divrsi programmi di simulazion pr potrn dfinir gli ingombri, l funzionalità la costruzion/modllazion di divrsi tool 4 a : Capacità di sfruttar l potnzialità dl robot in un ambint di lavoro al fin di oprar ottimizzazion tcnich d conomich sui cicli di produzion d assmblaggio ORE TOTALI: 420 III SIST: 40 TECN: 26 MECC: 20 DPOI: 20 IV SIST: 55 TECN: 30 MECC: 20 DPOI: 30 V SIST: 99 TECN: 20 MECC: 30 DPOI: 20 MATE: 20 TOT: [SIST] (10h) 1.2 [SIST] (20h) 1.3 [SIST] (10h) 1.4 [MECC] (20h) 1.4 [SIST] (10h) 1.5 [SIST] (30h) 1.6 [MATE] (20h) TOT: 198 TOT: 46 TOT: [TECN] (20h) 3.1 [DPOI] (20h) 4.1 [TECN] (6h) 2.2 [MECC] (30h) 2.2 [TECN] (30h) 2.4 [SIST] (25h) 2.5 [SIST] (20h) 2.2 [MECC] (30h) 2.3 [SIST] (6h+6h) 2.4 [SIST] (6h) 2.6 [SIST] (25h) 3.1 [SIST] (10h) 3.1 [DPOI] (10h) [SIST] (6h) 4.2 [SIST] (10h) [TECN] (20h) [DPOI] (20h) 189 Lgnda DPOI: Disgno, progttazion organizzazion MECC: Mccanica applicata macchin SIST: Sistmi TECN: Tcnologia mccanica MATE: Matmatica