Nell’automotive, i robot possono essere utilizzati non solo per la saldatura e l’assemblaggio, ma anche nelle operazioni di misura su oggetti tridimensionali, quali possono essere le scocche, i telai o i vari elementi di giunzione che si trovano dislocati in un veicolo. Ma, in questo caso, è necessario che il robot sia integrato con opportuni sensori 3D: misurare valori con precisioni micrometriche è impossibile non solo per l’occhio umano ma anche per qualsiasi strumento che debba essere impiegato manualmente. Dunque, la soluzione più efficiente ed economica per misurare in modo preciso tali oggetti è rappresentata dall’utilizzo di sensori guidati dai robot.
Isw – azienda tedesca specializzata nella progettazione e realizzazione di automazioni e di sistemi di test e ispezione per il mondo automotive – e Wenglor – multinazionale leader della sensoristica intelligente per il mondo della fabbrica interconnessa – hanno messo a punto una soluzione completa ed efficiente per la misurazione 3D composta da una cella robotizzata, sensori 3D, software di elaborazione delle immagini, interfacce di comunicazione e sistema di controllo.
Questa soluzione viene utilizzata da un importante produttore automobilistico per ricavare i dati riguardanti la tenuta stagna, i punti di installazione e l’esatta posizione dei tettucci mobili, le cosiddette capote, montate sui modelli convertibili di alcune sue autovetture.
L’applicazione realizzata da ISW e wenglor spiegata dai protagonisti
La scansione 3D è affidata a ShapeDrive, le cui caratteristiche di precisione e velocità consentono di rilevare l’intera geometria dei tettucci sotto forma di nuvola di punti in un solo minuto e di ricostruirla con una accuratezza che si può spingere fino a 9 µm sull’asse Z. È così possibile verificare con estrema precisione la qualità dell’oggetto non solo mediante check geometrico, ma effettuando in particolare la verifica di 60 punti identificati come critici.
Nella soluzione messa a punto da Isw, ShapeDrive si trova montato al polso di un robot che non è fissato a terra, bensì a un portale. Ciò rappresenta un indubbio vantaggio, in quanto permette a ShapeDrive di essere movimentato in modo completamente libero da vincoli sia all’interno che all’esterno dell’oggetto, al fine di registrare le immagini nel modo più consono allo scopo.
I sistemi 3D ShapeDrive utilizzano la tecnica della luce strutturata: il pattern di luce proiettato sugli oggetti da misurare viene rilevato da una telecamera integrata che, insieme a un’elettronica di elaborazione delle immagini basata su microprocessore, provvede a trasformarle in una nuvola di punti 3D, restituendo un modello digitale. Una delle caratteristiche peculiari dei sistemi 3D ShapeDrive è l’elevata risoluzione, che si spinge fino a 3 µm, consentendo di rilevare anche la più piccola particolarità geometrica. La gamma dinamica ultraelevata in termini di colore e di adattamento alle caratteristiche di assorbenza dell’oggetto fornisce risultati affidabili anche su superfici metalliche o lucide.
I sistemi ShapeDrive dispongono del modulo GigE Vision, che consente di gestirne l’integrazion in modo semplice in qualsiasi sistema. Grazie al supporto delle più diffuse librerie di visione, tra cui Halcon, LabView e EyeVision, ShapeDrive supporta liberamente i software di terze parti, così come la piattaforma software universale uniVision fornita direttamente da wenglor sensoric.
Le principali caratteristiche dei sensori ShapeDrive: Modulo GigE Vision standard per l’integrazione; Libreria di programmi per il collegamento a software esterno; Kit di sviluppo software (SDK) liberamente scaricabile; 10 Gigabit Ethernet; 8 diversi campi di misurazione; 2 classi di rendimento; Algoritmi ottimizzati anche per superfici nere e lucide; Risoluzione da 5 megapixel a 12 megapixel; Web server integrato per la configurazione e il controllo dello stato; Elevata affidabilità in caso di variazioni di colore e luce ambientale.
