AI e robotica nell’assemblaggio e nella finitura

Il rilevamento della forza è un esempio in cui l'intelligenza artificiale coinvolta può passare dal progetto più semplice a qualcosa di molto più complesso. Per le applicazioni automobilistiche che coinvolgono materiali ad alta resistenza che sono generalmente più sottili, più resistenti e più difficili da saldare, la forza diventa un componente fondamentale per garantire che la saldatura sia precisa. FANUC Canada

Le discussioni sull’intelligenza artificiale (AI) in questo momento implicano che avrà la capacità di gestire le attività in modo autonomo. I chatbot basati sull’intelligenza artificiale come ChatGPT e altre app in grado di creare arte suggeriscono che, per molte funzioni, le persone possono essere rimosse dall’equazione. Ma questo non è proprio il caso delle applicazioni industriali. Ad esempio, l'assemblaggio e la finitura, dove la tecnologia è ogni anno più sofisticata e preziosa, beneficiano ancora della gestione da parte di operatori qualificati.

"Esistono diversi livelli di intelligenza artificiale e la maggior parte delle applicazioni industriali rientra in quella che viene descritta come 'intelligenza ristretta'", ha affermato Dale Arndt, direttore, ingegneria e integrazione, FANUC Canada, Mississauga, Ontario. “Ciò che stai cercando di fare in questo caso è imparare come svolgere un compito e migliorarlo. Si basa su algoritmi e gran parte dell'apprendimento automatico rientra in quella ristretta categoria di intelligenza artificiale.

Una definizione di apprendimento automatico è la capacità di un sistema informatico di apprendere e adattarsi senza seguire istruzioni esplicite utilizzando algoritmi e modelli e deducendo modelli nei dati. I percorsi di saldatura semplificati utilizzando i cobot sono un buon esempio di applicazioni di base. Con i robot, ha osservato Arndt, siamo in grado di eseguire la saldatura MIG o la saldatura a punti e, utilizzando input visivi, dati della saldatrice e rilevamento della forza, garantire che ogni processo venga eseguito correttamente. Il rilevamento della forza può essere utilizzato anche per fissare rivetti e altri elementi di fissaggio.

"Stiamo eseguendo questi processi ancora e ancora e apportando miglioramenti incrementali agli algoritmi per creare un processo migliore", ha affermato.

Il rilevamento della forza è un esempio in cui l'intelligenza artificiale coinvolta può passare dal progetto più semplice a qualcosa di molto più complesso.

"In termini relativamente semplici, si può prendere in considerazione il rilevamento della forza di dadi o rivetti nella produzione automobilistica", ha affermato Arndt. “È possibile impostare la quantità di coppia necessaria per installare correttamente il dispositivo di fissaggio. Se il punto di intervento non viene raggiunto, sai che la parte non è nelle specifiche. Ciò può far risparmiare un’enorme quantità di rilavorazioni, ma è comunque relativamente semplice”.

In questo caso, il robot può trasportare un avvitatore automatico per dadi con un sensore di forza integrato, quindi in questo scenario non sono necessarie connessioni esterne.

Gli algoritmi, tuttavia, diventano più complicati quando si inizia a considerare la rimozione del materiale, come la lucidatura del materiale o la sbavatura di parti stampate a iniezione.

"Con la sbavatura, è necessario spostare lo strumento per scossalina lungo la parte e rimuovere il materiale in eccesso dalle linee di giunzione e dai bordi", ha affermato Arndt. “Ciò diventa piuttosto complicato perché può dipendere dalla composizione del materiale, da quanto tempo è rimasto fuori dallo stampo, dalla temperatura della pianta e dall’affilatura dello strumento. All'improvviso il tuo set di dati è molto più grande.

“Si riscontra lo stesso problema nella finitura dei materiali. Quanto è usurato lo strumento di lucidatura? Quanto materiale in eccesso c'è sulla parte che stai lucidando? Ciò può coinvolgere una serie di fattori, come il monitoraggio dell’uso degli strumenti, il rilevamento della forza e i sistemi di visione”.

Qui vediamo uno screenshot dello strumento AI Xiris Audio che allarma in caso di bruciatura della saldatura. Xiris

Un sensore di forza del robot FANUC o un sensore di forza ATI collegato direttamente al robot può essere utilizzato come parte della pianificazione del movimento in queste applicazioni per creare modifiche immediate al percorso del robot in base al vettore di forza in tempo reale.

La saldatura a punti può essere altrettanto impegnativa.

"La maggior parte dei materiali ad alta resistenza utilizzati nei veicoli moderni sono generalmente più sottili e resistenti e possono essere più difficili da saldare", ha affermato. “La forza diventa un componente davvero critico per garantire che la saldatura sia precisa: se stringi troppo forte, creerai un buco; se non stringi abbastanza forte, la saldatura non si scalderà correttamente e sarà troppo debole.