Automation of the design of rotary switches used in the home appliance sector

Nowadays the requirement of a high degree of product customization is required by manufacturing companies. This is made evident for example in the case of ROLD, where the production of components for several different international enterprises demands the ability to design and manufacture customizable products to satisfy the specific needs of each client. More specifically a product that could benefit from a more automated design process would be the rotary switches. Nowadays the rotary switches are customized through a process reliant on “trial and error” and on the acquired tacit experience from the designers without any precise formulas. The aim of this work is to automate the design process of this products with the creation of a designing tool based on a parametric 3D template and a modifying algorithm. Through this tool the company could introduce a couple of input parameters and then obtain a CAD model of a prototype that could be directly manufactured by an additive manufacturing process. The validation of this tool is done by comparing already existing rotary switches designed by the conventional design process with ones obtained using the developed designing tool. The comparison is done through a specific test bench capable of obtaining the angle/torque curves of operation of the rotary switches. To assess the feeling of the user during the operation of the rotary switch both the average torque and the first and second derivatives of the curves are considered.

Oggigiorno l'esigenza di un alto grado di personalizzazione del prodotto è richiesta dalle aziende produttrici. Ciò è reso evidente ad esempio nel caso della azienda ROLD, dove la produzione di componenti per diverse imprese internazionali richiede la capacità di progettare e realizzare prodotti personalizzabili per soddisfare le esigenze specifiche di ogni cliente. Più specificamente, un prodotto che potrebbe trarre vantaggio da un processo di progettazione più automatizzato sarebbero gli selettori rotanti. Oggigiorno i selettori rotativi vengono personalizzati attraverso un processo di "trial and error" e sulla tacita esperienza acquisita dai progettisti senza formule precise. Lo scopo di questo lavoro è automatizzare il processo di progettazione di questi prodotti con la creazione di uno strumento di progettazione basato su un modello 3D parametrico e un algoritmo di modifica. Attraverso questo strumento l'azienda potrebbe introdurre un paio di parametri di input e poi ottenere un modello CAD di un prototipo che potrebbe essere prodotto direttamente da un processo di produzione additiva. La convalida di questo strumento viene effettuata confrontando selettori rotativi già esistenti progettati dal processo di progettazione convenzionale con quelli ottenuti utilizzando lo strumento di progettazione sviluppato. Il confronto viene effettuato tramite uno specifico banco prova in grado di ottenere le curve angolo / coppia di funzionamento dei commutatori rotativi. Per valutare il feeling dell'utilizzatore durante il funzionamento del commutatore rotativo vengono considerate sia la coppia media che la prima e la seconda derivata delle curve.