SVILUPPO DI UN SISTEMA DI MISURA DEL GAP E DEL FLUSH DI ASSEMBLAGGI DI LAMIERE MEDIANTE SISTEMI DI VISIONE

In automotive assembly, the accurate measurement of gap and flush is fundamental to meet precise aesthetic and functional requirements. To facilitate operators in quality control while embracing the Industry 5.0 paradigm, this thesis illustrates the design and characterization of a structured light triangulation measurement system, conceived to be integrated into smart glasses. To ensure maximum visual safety for the user, the system involves the use of a non-coherent light line projector. The experimental setup was configured to replicate the typical space constraints of a wearable device, adopting a baseline of 160 mm and a stand-off of 600 mm. To cope with the optical resolution limits imposed by this geometry, the system relies on a high-pixel-density industrial camera and an image processing algorithm based on the Center of Gravity method. This sub-pixel approach made it possible to achieve excellent effective resolution along the depth axis (Z). The geometric calibration of the device was performed by applying a direct methodology through the approximation of point clouds with third-degree polynomial surfaces. The model demonstrated high effectiveness in compensating for optical and perspective distortions, recording a Root Mean Square Error (RMSE) of less than a tenth of a millimeter. Finally, the experimental validation was conducted by measuring known flush values (10 mm and 30 mm) at variable working distances. The results demonstrate that, despite the perspective variation, the algorithm returns constant and precise metric values. In conclusion, the work confirms that the proposed architecture guarantees the metrological reliability necessary to verify the stringent tolerances of the automotive sector, proving the technical feasibility of the system.

Nell'assemblaggio automobilistico, la misurazione accurata di gap e flush è fondamentale per rispettare precisi requisiti estetici e funzionali. Per agevolare gli operatori nel controllo qualità abbracciando il paradigma dell'Industry 5.0, la presente tesi illustra la progettazione e la caratterizzazione di un sistema di misura a triangolazione con luce strutturata, concepito per essere integrato all'interno di occhiali intelligenti. Per garantire la massima sicurezza visiva per l'utente, il sistema prevede l'utilizzo di un proiettore a linea di luce non coerente. Il set-up sperimentale è stato configurato per replicare i vincoli di ingombro tipici di un dispositivo indossabile, adottando una baseline di 160 mm e uno stand-off di 600 mm. Per far fronte ai limiti di risoluzione ottica imposti da questa geometria, il sistema si avvale di una telecamera industriale ad alta densità di pixel e di un algoritmo di elaborazione delle immagini basato sul metodo del Centro di Gravità. Questo approccio sub-pixel ha permesso di ottenere un'eccellente risoluzione effettiva sull'asse della profondità (Z). La calibrazione geometrica del dispositivo è stata effettuata applicando una metodologia diretta tramite l'approssimazione di nuvole di punti con superfici polinomiali di terzo grado. Il modello ha dimostrato un'elevata efficacia nel compensare le distorsioni ottiche e prospettiche, registrando un Errore Quadratico Medio (RMSE) inferiore al decimo di millimetro. Infine, la validazione sperimentale è stata condotta misurando dislivelli noti (10 mm e 30 mm) a distanze di lavoro variabili. I risultati dimostrano che, nonostante la variazione prospettica, l'algoritmo restituisce valori metrici costanti e precisi. In conclusione, il lavoro conferma che l'architettura proposta garantisce l'affidabilità metrologica necessaria per verificare le stringenti tolleranze del settore automotive, dimostrando la fattibilità tecnica del sistema.