P O R F TRACKING SYSTEM TO WELD R A T - il blog · Guida e controllo qualità dei processi ......

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1 P O R F E S R A T T I.1. 1 L I N E A b) TRACKING SYSTEM TO WELD Guida e controllo qualità dei processi relativi alle attività di saldatura

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TRACKING SYSTEM TO WELD Guida e controllo qualità dei processi

relativi alle attività di saldatura

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Obiettivi L’idea progettuale prevede la definizione di strumenti e metodi per l’assicurazione della

qualità nella saldatura in linea, attraverso l’utilizzo di sistemi di controllo evoluti, al fine di:

acquisire mediante sistemi di visione le informazioni sulla geometria delle parti da

saldare peculiari di ogni accoppiamento e di guidare i processi di saldatura

robotizzata per adattare il percorso alle differenti geometrie dei componenti;

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TSW OBIETTIVI GENERALI E SPECIFICI

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Obiettivi L’idea progettuale prevede la definizione di strumenti e metodi per l’assicurazione della

qualità nella saldatura in linea, attraverso l’utilizzo di sistemi di controllo evoluti, al fine di:

acquisire mediante sistemi di visione le informazioni sulla geometria delle parti da

saldare peculiari di ogni accoppiamento e di guidare i processi di saldatura

robotizzata per adattare il percorso alle differenti geometrie dei componenti;

controllare attraverso sistemi di visione i prodotti saldati per oggettivarne la qualità.

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TSW OBIETTIVI GENERALI E SPECIFICI

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Le ricadute sui processi di saldatura miglioramento dell’efficienza produttiva riducendo i tempi di setup ed aggiustaggio;

eliminazione delle riparazioni manuali a fine ciclo;

diminuzione degli impatti ambientali derivanti dal depauperamento di risorse naturali,

in quanto meno scarti e cicli di lavoro più veloci consentono un minore impiego di

energia e minori sprechi di materie prime;

rilevazione in tempo reale delle anomalie di processo;

documentabilità e rintracciabilità della qualità.

Principali risultati attesi Sviluppo di sistemi e metodi di visione artificiale e robotica per rilevare la geometria e

la posizione dei componenti da saldare;

Sviluppo delle metodologie “intelligenti” per adattare i processi di saldatura alle

caratteristiche rilevate;

Sviluppo di sistemi e metodi di visione artificiale per il controllo qualità delle saldature

in linea di produzione;

Sviluppo di metodologie oggettive di validazione delle prestazioni dei sistemi e dei

risultati ottenuti.

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TSW OBIETTIVI GENERALI E SPECIFICI

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Coerenza del progetto con le direttrici del Polo

QUALITA:

Tecniche e sistemi per il monitoraggio, il controllo e la

certificazione della qualità dei prodotti in linea

INNOVAZIONE DI PROCESSO:

Materiali e tecnologie per il miglioramento del rapporto tra

prestazioni, qualità, pesi e costi

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Budget: 561k€ Cofinanziamento: 320k€

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Progettazione e realizzazione di sistemi

automatici di controllo con visione artificiale

Produzione di componenti ed assiemi

meccanici per l’industria automotive

Università dell’Aquila

Facoltà di Ingegneria

Produzione di componenti ed assiemi

meccanici per l’industria automotive

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TSW I partner del progetto

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Ricerca, progettazione e studio delle metodologie di

visione necessarie per il controllo e la guida robot.

Realizzazione prototipo per attività di sperimentazione

e validazione.

Supporto alla fase di studio del progetto per analisi

criticità processo saldatura tubi-piastre. Messa a

disposizione di un’isola con robot di manipolazione

per realizzazione e dimostrazione prototipo.

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Supporto alla fase di studio del progetto per analisi

criticità processo saldatura tubi-piastre. Messa a

disposizione di un’isola con robot di manipolazione

per realizzazione e dimostrazione prototipo.

Sviluppo di metodiche per analizzare indicazioni

provenienti dal sistema di visione sviluppato, allo

scopo di ottenere procedure di analisi dei risultati utili

nello sviluppo e messa a punto. Definizione indicatori

e procedure per verifica raggiungimento target di

progetto prefissati.

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TSW I ruoli e l’organizzazione del progetto

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La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW La guida robot per la saldatura intelligente

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TSW Il controllo qualità delle saldature

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Ampiezza della saldatura

Presenza bruciature e scorie

Presenza buchi e porosità

Concavità / Convessità

Mancanza tratti di saldatura

Posizione della saldatura

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TSW Il controllo qualità delle saldature

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TSW Il controllo qualità delle saldature

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TSW Il controllo qualità delle saldature

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TSW Il controllo qualità delle saldature

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L’esperienza nelle tecnologie della visione artificiale, e soprattutto nel loro uso in

applicazioni complesse che richiedono un’alta interazione con gli utenti, assieme all’analisi

delle esigenze dell’applicazione specifica, hanno portato alla realizzazione di un ambiente

applicativo particolarmente completo e complesso

TSW Il software realizzato

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Interfaccia intuitiva “windows based”, altamente configurabile

ed interattiva

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Il software realizzato

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Basato sulla definizione di una o più “VISTE” che rappresentano una immagine

“REALE” o “VIRTUALE” e sulle quali possono essere definite più “AREE DI

LAVORO” di forme e dimensioni molto differenti

TSW

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Il software realizzato

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Ciascuna “AREA DI LAVORO”, o “AOI” può essere in posizione fissa o allineata

automaticamente, di dimensioni fisse o variabili, e può contenere uno o più

“ALGORITMI” di PRE-PROCESSING, di VALUTAZIONE o di POST-

PROCESSING

TSW

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Il software realizzato

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Ciascun “ALGORITMO” ha un suo pannello di controllo delle impostazioni e

permette di definire nei dettagli l’applicazione, senza necessità di scrittura di

software, da parte di personale che deve essere esperto nell’applicazione e non

esperto nello sviluppo software

TSW

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Il software realizzato

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WeldVISION è stato interamente scritto da VISION DEVICE

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Il software realizzato

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TSW Indicatori di valutazione di prestazioni e

risultati:

il contributo dell’Università dell’Aquila

Progettazione, realizzazione e impiego di strumenti e procedure per la validazione delle catene di misura.

Obiettivi: Miglioramento complessivo delle procedure di progetto di strumenti e sistemi di misura;

Ambiti di azione:

• classificazione dei difetti e riferimento ai criteri di qualità delle procedure produttive reali;

• analisi di incertezza a supporto della progettazione dei sistemi di misura;

• definizione e realizzazione di calibri specifici per la valutazione degli indicatori dimensionali;

• elaborazione dei dati sperimentali;

• metodi di valutazione in linea della qualità delle misure

Risultati: Procedure integrate a supporto della validazione in linea della qualità delle misure

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TSW Indicatori di valutazione di prestazioni e risultati

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TSW Indicatori di valutazione di prestazioni e risultati

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TSW Indicatori di valutazione di prestazioni e risultati

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Un metodo per il controllo in linea:

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43,60

43,56

43,52

43,48

43,44

43,40

43,36

3000

2000

1000

0

43,60

43,55

43,50

43,45

43,40

43,35

43,30

300

200

100

0

43,55

43,50

43,45

43,40

43,35

43,30

43,25

43,20

300

200

100

0

43,50

43,44

43,38

43,32

43,26

43,20

43,14

43,08

600

450

300

150

0

40-80

Fre

qu

en

cy

35-65

33-60 37-67

Mean 43,47

StDev 0,03121

N 20000

40-80

Mean 43,48

StDev 0,05544

N 3586

35-65

Mean 43,38

StDev 0,07525

N 4422

33-60

Mean 43,23

StDev 0,04929

N 6529

37-67

Normal

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Calcolo del P-Value con σ = 0,33

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 20 40 60 80 100 120

35 - 65: P-Value medio = 0,638

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 20 40 60 80 100 120

37-67: P-Value medio = 0,000

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 20 40 60 80 100 120

33-60: P-Value medio = 0,310

TSW

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 200 400 600

40-80: P-Value medio = 0,761

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 20 40 60 80 100 120

35-65: P-Value medio = 0,232

% punti con P-Value < 0,2: 2,21% % punti con P-Value > 0,2: 43,75%

Calcolo del P-Value con σ = 0,23 TSW

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Calcolo del P-Value con σ = 0,15

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 200 400 600

40-80: P-Value medio = 0,663

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 20 40 60 80 100 120

35-65: P-Value medio = 0,147

% punti con P-Value < 0,2: 7,68% % punti con P-Value > 0,2: 27,34%

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