I sistemi robotici di produzione e assemblaggio sono considerati la via da seguire per fornire una soluzione alle odierne sfide di mercato.
Tra i diversi processi di produzione, l'assemblaggio ha sempre rappresentato una delle maggiori sfide nell'automazione di fabbrica a causa dell'elevata complessità e varietà delle operazioni. Per questo motivo, molti processi di assemblaggio vengono ancora oggi eseguiti manualmente.
Tuttavia, con l'aumentare della esigenze di qualità, produttività e del tasso di ripetibilità nell'assemblaggio, l'automazione del processo diventa essenziale per le industrie manifatturiere. L'accoppiamento, l'unione, la manipolazione, il riconoscimento (orientamento e posizionamento di componenti alimentati alla rinfusa) e l'ispezione di parti sono tra le operazioni più tipiche dell'assemblaggio. Tutto ciò richiede una movimentazione del materiale accurata, precisa e ripetibile.
Processi tipici da affrontare sono l’alimentazione dei componenti, la movimentazione di pallet, i sistemi di indexing e fissaggio e l'uscita delle parti finite. Fra questi l'alimentazione delle parti è da sempre la sfida più impegnativa nell'assemblaggio.
Sebbene soluzioni dedicate che orientano e posizionano i pezzi meccanicamente siano il tipico approccio industriale all'alimentazione delle parti, ricerche autorevoli e casi applicativi sottolineano la necessità di applicare sistemi di alimentazione che siano modulari, riconfigurabili e facili da installare, come le soluzioni basate sulla visione.
La visione artificiale è ampiamente applicata nell'automazione di fabbrica per il controllo di qualità, per misurazioni dimensionali e la guida robot. Flessibilità e una maggiore qualità di produzione possono essere ottenute se un sistema di visione è opportunamente introdotto nelle operazioni di assemblaggio. La flessibilità merita un'attenzione speciale. I pallet e altre apparecchiature di fissaggio possono comportare risorse significative che potrebbero altresì essere conservate per investimenti con un rendimento maggiore, se il sistema di visione viene applicato nelle celle di assemblaggio.
Ci sono una serie di aspetti che influenzano i risultati applicativi del sistema di visione, fra cui:
- Caratteristiche delle parti (dimensione, forma, colore e texture);
- Specifiche della fotocamera (risoluzione del sensore, qualità degli obiettivi);
- Qualità della calibrazione del sistema;
- Ambiente di lavoro (condizioni di illuminazione e posizione). Gli algoritmi di visione sono tipicamente sensibili all'ambiente.
Il tempo di elaborazione è un fattore chiave quando si implementa un sistema di visione per guida robot nei processi di assemblaggio. L'alta risoluzione delle immagini acquisite richiede l'esecuzione di algoritmi efficienti al fine di mantenere i tempi di elaborazione più stretti possibile. La flessibilità produttiva può essere raggiunta solo mantenendo le macchine aggiornate con tecnologie industriali intelligenti ed efficienti.
