STUDIO E REALIZZAZIONE DI UNA CELLA ROBOTIZZATA PER IL CONTROLLO DIMENSIONALE DI COMPONENTI TORNITI

Nell’ambito dell’automazione industriale, la robotica collaborativa rappresenta l’ultima tecnologia del settore, nata per far fronte alle necessità di aziende e imprenditori di automatizzare grandi varietà di processi industriali, con tempistiche di set up e di programmazione particolarmente ridotte. Se in precedenza una stazione automatizzata richiedeva strutture dedicate, studi di fattibilità ed enormi investimenti, oggi i cobot offrono la possibilità di realizzare stazioni automatizzate a basso costo, vista l’ampia varietà di operazioni che possono svolgere, la possibilità di impiego a stretto contatto con gli operatori e considerati i tempi di installazione nettamente inferiori rispetto ai robot tradizionali. Nella seguente tesi verranno descritte le fasi che hanno portato alla realizzazione di un’isola robotizzata per il controllo dimensionale dei componenti torniti, attività svolta presso l’azienda Zannini S.p.A. di Castelfidardo (AN), leader nella produzione di pezzi torniti e componenti meccanici di alta precisione destinati al settore automotive, oleodinamico ed elettromeccanico. La tesi si articola in una prima parte introduttiva che fornisce una panoramica delle potenzialità, caratteristiche e prestazioni dei robot collaborativi nonché, a seguire, una breve descrizione dei software necessari per la progettazione e simulazione dei movimenti e task del robot utilizzato. Nel terzo capitolo si analizzano i componenti sui quali verrà effettuata la misura dimensionale, il set up dell’isola robotizzata e gli elementi che la compongono come il sistema di visione, gli elementi caratterizzanti le strutture della cella e l’end effector del robot utilizzato. Il quarto e il quinto capitolo, invece, forniscono una panoramica descrittiva del banco di visione e del carrello progettati, scendendo nel dettaglio per quanto riguarda i bicchieri e i blister dove verranno appoggiati i componenti da misurare. Nell’ultimo capitolo, infine, si trova la descrizione del layout finale della cella robotizzata e una descrizione approssimativa dei programmi che effettuano la misura dimensionale del componente e i movimenti del robot, seguiti da alcune considerazioni conclusive riguardanti il lavoro svolto.

In the field of industrial automation, collaborative robotics represents the latest technology in the field, created to address the needs of companies and entrepreneurs to automate large varieties of industrial processes, with particularly short set-up and programming times. Whereas previously an automated station required dedicated facilities, feasibility studies and huge investments, today cobots offer the possibility of building automated stations at low cost, given the wide variety of operations they can perform, the possibility of use in close contact with operators and given the significantly shorter set-up times compared to traditional robots. The following thesis will describe the phases that led to the realization of a robotic island for the dimensional control of turned components, an activity carried out at the company Zannini S.p.A. in Castelfidardo (AN), a leader in the production of turned parts and high-precision mechanical components for the automotive, hydraulic and electromechanical sectors. The thesis consists of an introductory first part that provides an overview of the potential, characteristics and performance of collaborative robots as well as, to follow, a brief description of the software required for the design and simulation of the movements and tasks of the robot used. The third chapter analyzes the components on which the dimensional measurement will be performed, the set up of the robotic island and its component elements such as the vision system, the elements characterizing the cell structures and the end effector of the robot used. The fourth and fifth chapters, on the other hand, provide a descriptive overview of the designed vision bench and cart, going into detail regarding the cups and blisters where the components to be measured will be placed. Finally, the last chapter contains a description of the final layout of the robotic cell and a rough description of the programs that perform the dimensional measurement of the component and the movements of the robot, followed by some concluding remarks regarding the work done.