Lo sviluppo della tele

Immagini: EWI

E se ti dicessi che puoi saldare l'interno dello scafo di una nave, o qualsiasi altra cosa, senza lasciare il comfort del tuo ufficio a casa? Potresti pensare: "Sì, giusto", ma è vero! EWI, un'organizzazione no-profit di ingegneria e tecnologia, ha trascorso gli ultimi anni collaborando con il governo e l'industria per contribuire a trasformare questo concetto in realtà.

"Questo progetto è iniziato nel 2018 come progetto di ricerca congiunto in collaborazione con il National Shipbuilding Research Program (NSRP)", ha affermato Connie LaMorte, ingegnere principale, EWI, Columbus, Ohio. “Stavamo cercando modi per aiutare i cantieri navali a evitare che i loro lavoratori qualificati vadano in pensione troppo presto. La costruzione navale e, in particolare, la saldatura possono essere fisicamente faticose, soprattutto perché in molti casi i saldatori devono strisciare in spazi strani o su impalcature. Dopo decenni di attività in questo modo, non riescono più a ricoprire queste posizioni. Ci siamo chiesti come fare in modo che i saldatori eseguano il lavoro più facilmente. Questo è stato l’impulso per sviluppare un modo per eseguire in remoto processi di produzione critici come saldatura, lavorazione meccanica e ispezione su lunghe distanze”.

LaMorte ha osservato che il progetto è iniziato prima della chiusura dovuta al COVID. Tuttavia, le cose hanno subito un’accelerazione quando la pandemia ha reso chiaro che le persone con lavori manuali come saldatori e altri tecnici del settore manifatturiero, a differenza di molti altri lavoratori, non erano in grado di lavorare da casa quando necessario.

"All'epoca, stavamo cercando di trovare un modo per consentire alle persone di saldare più facilmente e di essere maggiormente coinvolte nel settore", ha affermato LaMorte. “Cerchiamo sempre di trovare modi per coinvolgere la prossima generazione nella saldatura. Quando tutti i fattori legati alla pandemia si sono manifestati contemporaneamente, è stato sottolineato il motivo per cui abbiamo proposto la tele-saldatura all’NSRP”.

Ispirandosi al successo del robot medico da Vinci, il team ha lavorato per sviluppare un concetto in cui un dispositivo di saldatura potesse essere guidato da un operatore che non si trovava fisicamente nello spazio di saldatura. Questo concetto è noto come telesaldatura o saldatura basata su cloud.

"La telesaldatura offre ai saldatori il vantaggio di manovrare il sistema meccanico nel comfort e nella sicurezza di una posizione remota", ha affermato LaMorte. "E mentre all'inizio eravamo concentrati sulla saldatura, in seguito siamo stati in grado di applicare la teleproduzione ad altre applicazioni impegnative come la scriccatura o la molatura, dove rimuovere l'operatore dalla zona di lavoro può aggiungere un livello di protezione."

La telesaldatura ha senso anche per la produzione ad alto mix/basso volume o in stile officina, soprattutto in situazioni in cui le officine non hanno il tempo o il personale per programmare un robot ogni volta che arriva una nuova parte.

EWI ha trascorso più di un anno a studiare diversi modi per dare vita alla telesaldatura. Inizialmente, ha esaminato i sistemi di formazione sulla saldatura esistenti per trarre ispirazione. C'era un'idea di utilizzare una torcia per saldatura e posizionare degli obiettivi [sulla torcia] con una telecamera in alto per monitorare i movimenti. Un'altra opzione era quella di utilizzare guanti dati con una torcia finta o fittizia e monitorati da una telecamera posta in alto.

Altre opzioni del controller includevano un joystick, uno stilo portatile e un mouse per PC. EWI ha dedicato molto tempo alla ricerca di come trasferire in modo efficace e preciso il movimento della mano dall'operatore al robot che esegue la saldatura. Era importante capire come un operatore si aspetta che i movimenti della mano funzionino e operino dall'altra parte del processo.

"Alla fine, l'utilizzo di un dispositivo stilo portatile è stata una delle opzioni più semplici e ha sfruttato al meglio ciò con cui un operatore di saldatura esperto avrebbe già avuto familiarità", ha affermato LaMorte. “Questo dispositivo ha permesso all'operatore di muoversi nel modo desiderato. E poteva comunque eseguire il movimento di saldatura osservando ciò che accadeva sullo schermo, che mostrava il robot che si muoveva in risposta al movimento della sua mano."

Il dispositivo stilo, adottato per primo, offre l'esperienza più realistica. Tuttavia, presenta alcune limitazioni, inclusa un’area finita di movimento. Ad esempio, se si prevede che il robot esegua 2 piedi di saldatura, lo stilo ha solo un raggio compreso tra 8 e 10 pollici, quindi il metodo di movimento dallo stilo al robot doveva essere regolato per questo.