Robotica e visione

Author(s):
E. Desana - D.S.C.

Industry:
Machines/Mechanics, Automotive

Products:
Machine Vision, LabVIEW, Compact Vision Systems, Real-Time Module

The Challenge:
Per le aziende che si occupano di trattamenti delle superfici, che realizzano linee di verniciatura per cerchioni in alluminio, e direttamente per le aziende produttrici di cerchioni, si è reso necessario un sistema automatico per la mascheratura dei fori destinati ai bulloni di fissaggio della ruota all’automobile poiché la zona non deve essere verniciata. Il problema da risolvere era quindi individuare automaticamente i fori nei cerchioni per poi depositare delle palline in materiale plastico di diametro opportuno come copertura durante il processo di verniciatura a polvere elettrostatica; mansione che prima veniva svolto manualmente dagli operatori.

The Solution:
Progettare e realizzare un impianto con l’applicazione di robot antropomorfi commerciali a 6 assi, sviluppando un sistema di visione applicando hardware National Instruments. Hardware basato su PC o su sistemi Real Time CVS – Compact Vision System –. Utilizzando il linguaggio di programmazione NI LabVIEW, abbiamo sviluppato un software in grado di utilizzare contemporaneamente 4 telecamere con risoluzione 1240x1024 pixel, con interfaccia operatore di facile utilizzo da parte degli addetti al lavoro. Il sistema di visione è in grado di gestire telecamere con protocollo lEEE 1394.

La difficoltà che si presenta è quella di riuscire a riconoscere e gestire i diversi modelli di cerchioni, con diverse colorazioni dell’alluminio, o per i vari colori finali richiesti dalle case produttrici di automobili. Un altro fattore di disturbo da considerare è che i cerchioni vengono movimentati con trasportatori che hanno “paletti” alti quindi instabili e, in alcuni casi, con velocità non costante.
Dato che la lavorazione da parte del robot viene eseguita con il prodotto in movimento, la telecamera e il sistema di visione deve “fotografare” il cerchione in movimento, e mediante un algoritmo da noi sviluppato estrarre i seguenti dati :
- Modello del cerchione
- Verifica del diametro
- Estrazione delle coordinate in mm dei fori di fissaggio (da 3 a 6)
- Trasmissione dei dati al robot (profibus, ethernet, RS232/485)
- Estrazione dei dati da un dbase da trasferire al robot
Inoltre il sistema genera un file di report a fine giornata dove vengono elencati tutti i codici e le quantità dei cerchioni prodotti. Normalmente i dati vengono inviati a un sistema superiore che gestisce l’impianto di verniciatura.
Dopo l’invio dei dati al robot, viene dato lo start alla funzione di traking che “aggancia” la prima posizione del primo foro e esegue il deposito della palline. Questa operazione viene ripetuta per il numero di fori del cerchione in lavorazione.
Al termine del deposito di tutte le palline in plastica, il sistema di visione verifica se tutte sono presenti nei fori, se in qualche foro non trova la pallina al robot viene inviato le nuove coordinate per ripetere il ciclo.

Conclusioni
Mediante questo impianto abbiamo risolto diversi problemi legati alla ripetibilità e affidabilità delle operazioni svolte dagli operatori durante le otto ore del turno di lavoro. Inoltre con le attrezzature che compongono l’isola di lavoro siamo in grado di selezionare e scartare i diametri delle palline non adeguate all’operazione di mascheratura dei fori.

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E. Desana
D.S.C.
enrico.desana@dsccn.com

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