La realizzazione di un sistema complesso come l’automatizzazione di un processo produttivo implica l’integrazione di molteplici analisi e mansioni quali studio di layout, la modellazione e progettazione meccanica di attrezzature necessarie alla saldatura e alla manipolazione degli elementi, la rilevazione in modo statico e dinamico di eventuali collisioni, studi di ergonomia, rispetto delle normative in ambito di sicurezza, la creazione e validazione di sequenze di operazioni tramite l’ausilio di robot.

La simulazione di processo tramite sistemi CAPE (Computer Aided Process Engineering) è l’unico strumento che permette di integrare tutte queste analisi permettendo al cliente finale di valutare con largo anticipo gli impatti della realizzazione in cantiere.

Problematiche quali l’errata geometria degli attrezzi, errato posizionamento degli utensili , mancato rispetto del tempo ciclo previsto , postazioni di lavoro che non rispettano la corretta ergonomia o le normative di sicurezza se non analizzate in anticipo comporterebbero gravi aumenti dei costi e non sempre potrebbero essere risolvibili in corso d’opera in cantiere

Per la realizzazione di un complessivo articolato, come un autoveicolo, sono molteplici i processi da studiare per realizzare il prodotto finale. La carrozzeria di un automobile è composta da una moltitudine di componenti che dovranno essere uniti tra loro; ci si occuperà di studiare le attrezzature ed i sistemi usati per assemblare tra loro le varie parti componenti la carrozzeria di un veicolo oltre che analizzare i metodi di unione usati per rendere solidali tra loro elementi metallici.

La progettazione degli elementi meccanici viene effettuata attualmente mediante sistemi di CAD 3D. Questi sistemi offrono i seguenti vantaggi:

• Pezzi estesi in volume che permettono anche a persone non specializzate di valutare l’oggetto.
• Possibilità di effettuare verifiche virtuali.
• Analisi strutturali.
• Si crea una relazione univoca tra oggetto tridimensionale e messa in tavola, modificando il 3D si modifica quasi automaticamente l’altro.

La prima fase riguarda l’importazione nello stesso ambiente di tutti i gruppi che concorrono a formare la cella di saldatura. Si verificano così gli ingombri statici effettivi, rilevando eventuali interferenze dovute a errati posizionamenti o errori di progettazione.

La parte fondamentale è incentrata sulla simulazione e la movimentazione di tutti gli organi mobili delle attrezzature e dei robot. Con i moderni software è possibile verificare se i punti di saldatura posizionati in fase di processo sono effettivamente realizzabili ovvero se vi è il giusto spazio per far passare la pinza di saldatura.

In caso il sistema rilevi delle interferenze è necessario procedere alla modifica degli elementi in gioco; si crea quindi una retroazione tra la fase di progettazione e la fase di verifica che dovrà necessariamente portare ad un prodotto realizzabile fisicamente. Ovviamente esistono bracci antropomorfi prodotti da case diverse che differiscono gli uni dagli altri sia per le possibilità di movimento che per le forze d’inerzia in gioco. Per sopperire a tale limite ogni robot è dotato di un programma controllore il quale consente di ricreare virtualmente i movimenti esatti. Una volta verificata la fattibilità del processo il programma di validazione permette di estrapolare i codici di programmazione da inserire nell’unità di controllo del braccio robotizzato (off-line). Questi codici andranno verificati passo-passo una volta schierata la linea perché eventuali errori nel posizionamento relativo tra attrezzature e robot creano divergenze tra la posizione teorica e quella reale raggiunta dagli elettrodi.Esempio di pinza per la saldatura a punti Editor per la configurazione degli snodi rappresentanti le articolazioni corporee Esempio di problematica rilevata mediante le analisi ergonomiche.