Tutte le aziende che producono celle di ispezione robotizzate devono essere in grado di progettare e realizzare sistemi di ispezione automatizzati con soluzioni tecnologicamente innovative, affidabili, semplici e sicure da utilizzare per poter restare competitive. L’impiego di soluzioni robotiche guidate dalla visione ottimizza i processi di produzione e assemblaggio ed è oggi fondamentale per restare competitivi sul mercato globale.
Tiesse Robot, con sede in Italia, è leader nei processi di automazione industriale e investe ingenti risorse in R&D, in particolare in sistemi di visione per la robotica destinati a vari settori industriali. Grazie al software di visione Cognex, flessibile e configurabile, può gestire molteplici operazioni, dalla localizzazione dei componenti per robot guidati dalla visione all’ispezione e misurazione dei pezzi, fino ai controlli di conformità dimensionale e qualitativa.
Maurizio Ravelli, Direttore Commerciale di Tiesse Robot, spiega: “Il mercato dei sistemi di visione si sta spostando dal tradizionale riconoscimento dei componenti verso la visione 3D, per consentire la manipolazione diretta dei pezzi da contenitori o pallet. Tale processo renderà possibile anche la rifinitura, la sbavatura e la lavorazione finale dei componenti. Le imprese stanno anche progettando sistemi di visione dotati di camere lineari e luce laser per il controllo qualità di componenti meccanici e dispositivi per la sicurezza, come i freni per autoveicoli. In parallelo, il mercato richiede la possibilità di eseguire misurazioni dimensionali sui pezzi in uscita dalle unità di lavorazione, per effettuare eventuali correzioni sulle unità operative in tempo reale.”
Tiesse Robot + Soluzioni di visione Cognex
Per offrire al cliente prestazioni elevate, massima affidabilità e semplicità d'uso, Tiesse Robot ha sviluppato una piattaforma di visione artificiale visione basata sul software VisionPro di Cognex. Le librerie risultano estremamente versatili e facilmente configurabili secondo le necessità dei clienti.
La piattaforma offre un’ampia gamma di funzionalità ed è indipendente dall’hardware per quanto riguarda la scelta delle telecamere, semplificando la personalizzazione del sistema in base all’applicazione. Per ovviare al problema ricorrente della localizzazione di componenti complessi con orientamenti variabili sul nastro trasportatore, Tiesse ha ideato un sistema in grado di identificarli correttamente in qualsiasi posizione.
Facile da utilizzare
Per semplificare al massimo uso e gestione da parte degli operatori di produzione, Tiesse ha equipaggiato il sistema di visione con un’interfaccia user-friendly, interattiva e multilingue (italiano, inglese, francese, tedesco e giapponese). Le variazioni ambientali come l'illuminazione sono un problema comune. Per affrontare questa sfida, il fattore chiave è l’ampio portafoglio di strumenti di visione Cognex, che include: PatMax®, PatFlex®, PatInspect®, strumenti di calibrazione e misurazione non lineari e strumento di guida robotizzato con funzionalità XYZ. Oltre a queste caratteristiche, il sistema consente anche interventi di assistenza e riprogrammazione da remoto.
Elettrodomestici: montaggio dei componenti della lavatrice
Il gruppo Tiesse Robot ha realizzato una cella di ispezione per il montaggio automatico dei cappucci e dei rullini di scorrimento delle valvole delle lavatrici, con l’assistenza di due robot programmati tramite il software Cognex VisionPro. La cella è composta da un magazzino pallet per i componenti da assemblare, una stazione di misura con telecamera remota per i centri dei fori, una stazione per l’inserimento dei cappucci, una tavola rotante per il montaggio e la ribaditura dei perni dei rullini e due robot Kawasaki che movimentano i pezzi tra le diverse stazioni e preparano il preassemblaggio del rullino sulla tavola rotante.
Le caratteristiche distintive della cella comprendono la produzione in modalità casuale, la correzione degli errori di interasse dei fori per garantire il corretto inserimento dei cappucci e il montaggio dei perni dei rullini. Tutte le azioni sono controllate dal PC che gestisce i dettagli del prodotto, i dati e i parametri di sistema, le impostazioni, la visualizzazione dello stato dell'impianto, il report di produzione giornaliero e gli allarmi.
Il robot esegue un ciclo di misurazione per l'altezza del pallet che trasporta le parti tramite un sensore di distanza montato sul bordo, quindi inquadra e riconosce il contorno del profilo con la telecamera remota. Al termine della procedura, porta la parte alla stazione di montaggio del tappo. Il sistema genera quindi un codice che definisce la sequenza di inserimento e il tipo di rullino da utilizzare nella stazione a tavola rotante per completare l’assemblaggio. Viene infine depositato sul pallet per i prodotti finiti.
Isola di lavorazione automatica per la rifinitura dei getti in ghisa
Un esempio particolarmente interessante di cella di ispezione automatica è l’applicazione di robot antropomorfi con visione integrata (capacità fino a 500 kg) destinati alla rifinitura e finitura di getti in ghisa di medie e grandi dimensioni.
L’operatore posiziona i getti su un dispositivo di trasporto con serrande a rullo, e il software Cognex VisionPro trasmette al robot il codice che indica l’orientamento del pezzo in arrivo. La particolarità di questa cella è la presenza di un secondo sistema di visione che, anche grazie all’utilizzo di sensori, definisce la posizione esatta dei getti nei piani X, Y, Z. Queste tecniche evidenziano come i sistemi di visione consentano di localizzare le aree di lavorazione, indipendentemente dalle tolleranze di forma e senza vincoli di posizionamento accurato del pezzo nell’attrezzo. In pratica, il software di visione fornisce i parametri per ricreare le linee di lavorazione con i relativi vettori di orientamento, consentendo così il posizionamento accurato dell’utensile robotizzato.
Cella di ispezione per la finitura di sedili: gestisce fino a 32 diversi codici prodotto
Un’ulteriore applicazione dei robot e dei sistemi di visione riguarda un impianto per la finitura degli schienali in plastica delle sedie da ufficio e l’inserimento dei perni metallici necessari al fissaggio della seduta alla struttura.
La cella di ispezione è posizionata a valle di una pressa che produce in modo casuale otto diversi codici prodotto. Per gestire la produzione casuale, il software Cognex VisionPro è stato integrato nell’isola, consentendo di trattare fino a 32 diversi codici prodotto senza comprometterne velocità o flessibilità.
Il sistema gestisce inoltre la complessità derivante dalla rimozione dei diversi prodotti, dovuta sia alle variazioni di forma sia ai differenti tempi di lavorazione nella fase di stampaggio.
Il ciclo di ciascun robot comprende il prelievo del pezzo in arrivo sul nastro nella posizione e orientamento calcolati dal sistema di visione, l’ispezione visiva per verificarne le dimensioni, il posizionamento sequenziale di tutti gli inserti secondo le coordinate rilevate dal sistema di visione e il deposito del prodotto finito sul nastro di scarico.
Macchine utensili
Per concludere questa breve rassegna delle applicazioni realizzate con robot a guida visiva, va citato in particolare un impianto robotizzato per le lavorazioni su macchine utensili.
I robot progettati per le lavorazioni su macchine utensili sono dotati di un sistema di visione in grado di riconoscere il pezzo. La soluzione è composta da diversi sistemi di alimentazione dei pezzi, scelti in base al ritmo di produzione, alle dimensioni dei componenti e alla loro logistica di movimentazione.
La cella di lavorazione può quindi essere dotata di sistemi di alimentazione e carico completamente automatizzati. All'interno di centri di lavoro completamente automatizzati, le parti sono posizionate da nastri trasportatori e / o pallet in una macro-area 3D. Il robot identifica quindi la parte utilizzando la tecnologia PatMax di Cognex per misurare le coordinate spaziali XYZ e angolari. Inoltre, gli strumenti di calibrazione non lineare di Cognex consentono di eliminare completamente eventuali errori di calibrazione, permettendo di raggiungere elevate prestazioni, affidabilità ed efficienza a costi competitivi.
L’impiego dei sistemi di visione nei processi di automazione è una tecnologia in continua evoluzione, con un grande potenziale futuro, e sia Cognex che Tiesse sono pronte ad affrontarne le applicazioni e i nuovi progetti grazie alla loro esperienza e alla costante attività di ricerca nel settore.