Goliath, il robot che viene dalla digital fabrication

Tra le startup innovative premiate dal Presidente della Repubblica Sergio Mattarella alla fine di settembre a Roma c’era Springa, che con il progetto Goliath ha creato un robot con l'aiuto della stampa 3D.

Abbiamo intervistato Lorenzo Frangi, uno dei tre fondatori della startup milanese in seno al Polihub, assieme ad Alessandro Trifoni e Davide Cevoli.

Goliath è una macchina Cnc molto particolare: il team di Springa l’ha liberata dal telaio realizzando un piccolo robot in grado di tagliare e fresare superfici di ogni dimensione. L’idea semplice e innovativa permette di ottenere lavorazioni di grandi dimensioni a un prezzo molto contenuto.

Tutto è partito dalla tesi di laurea di Lorenzo Frangi, che aveva come argomento le frese da desktop per i maker. Studiando l’argomento Frangi si è accorto che queste macchine hanno una grande limitazione: le dimensioni del piano di lavoro che influiscono notevolmente su prezzo e prestazioni.

Il designer si è messo al lavoro e ha cercato di risolvere il problema: nell’aprile del 2014 nasce così Goliath Cnc. Frangi, industrial designer, crea subito un team con Alessandro Trifoni (ingegnere meccanico) e Davide Cevoli (industrial designer) e nel febbraio del 2016 nasce Springa, la società che dovrà sviluppare Goliath il cui nome significa “passaggio o rivoluzione”. Spinga è ospitata al PoliHub di Milano che ha anche deciso di compartecipare nella società.

Goliath robot

Libertà di movimento

Goliath è un piccolo robot (30 x 30 cm) che si posa sulla superficie da lavorare, su cui si muove liberamente utilizzando tre speciali ruote a rulli omnidirezionali. Il robot è dotato di una testa fresante realizzata con un piccolo attrezzo per la fresatura (dremel). I materiali lavorabili sono il legno e alcuni tipi di plastica.

Il robot potrebbe lavorare anche l’alluminio, ma i test sono ancora in corso. La profondità massima di lavorazione è di circa 20 millimetri che può essere raggiunta con più passaggi. Goliath taglia senza problemi lastre “comuni” dello spessore di 5 millimetri con una precisione di circa mezzo millimetro che dovrebbe presto arrivare a 0,01 millimetri.

Il robot pesa quasi 7 chilogrammi ed è alimentato tramite un cavo. Sarebbe stato bello utilizzare una batteria, ma purtroppo l’autonomia sarebbe stata troppo limitata. Attualmente Goliath è in fase prototipale. Il Team ne ha realizzato varie versioni fino ad arrivare al modello attuale.

Le parti stampate in 3D

Springa ha sfruttato tutte le opportunità e le tecnologie offerte dalla digital fabrication. Varie parti meccaniche di Goliath sono realizzate mediante stampanti 3D.

A seconda del tipo di elemento sono state usate tecnologie FDM e SLA.

Ultimamente il  team di Springa ha disegnato delle scocche fatte poi realizzare in FDM da 3DHubs.

Gli ingranaggi del prototipo richiedono maggiore precisione e per questo la loro realizzazione è affidata a un service esterno, dotato di macchina stereolitografica.

L’elettronica è stata sviluppata a partire da tecnologie opensource. La scheda di controllo dei prototipi è Arduino a cui è stata aggiunta una shield per il controllo dei motori. A breve sarà pronta una scheda di controllo dedicata. Attualmente il modello “base” di Goliath CNC usa semplici sensori per seguire il programma pre-impostato.

Questo approccio può presentare qualche problema perché il riferimento assoluto è fornito solo nel punto di partenza e se la macchina lo perde possono esserci problemi sulla qualità del lavoro totale. Springa sta sviluppando una versione più evoluta di Goliath CNC che possa controllare costantemente il punto zero e recuperare gli allineamenti nel caso qualche cosa vada storto.

La macchina è programmata utilizzando un software sviluppato su Processing che legge file vettoriali in formato SVG e genera i comandi  che vanno poi caricati a bordo. Attualmente Springa utilizza un formato proprietario ma pensa di passare all’utilizzo dei più diffusi Gcode.

Prossimo step, crowdfunding

Goliath non è ancora in vendita. Nei primi mesi del 2017 partirà una campagna di crowdfunding con cui sarà possibile prenotare la macchina presentata in due versioni: “modello base” e “modello evoluto”, con il controllo più preciso.

I prezzi indicativi dovrebbero essere di circa 850 euro per il modello base e 1500 per quello evoluto. I primi pezzi dovrebbero essere consegnati entro settembre 2017.

Springa ha ricevuto molti feedback, anche relativamente alla possibilità di modificare la testa di Goliath con altri utensili, tra cui un estrusore per la stampa 3D. Il team sta valutando anche la possibilità di estendere il sistema con l’aggiunta di strumenti da taglio (laser e plasma).

L’idea della società è di puntare sul mercato industriale e creare macchine portatili per l’uso professionale che possano essere utilizzate all’interno di un cantiere.

Goliath

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