Due sono i problemi significativi di cui si caratterizza una qualsiasi catena di assemblaggio: la garanzia di ripetibilità del risultato e l'ergonomia dell’operatore, nei casi in cui è richiesta una specifica manualità che non è possibile demandare all’opera di una macchina automatizzata. Questi due elementi, combinandosi vicendevolmente, aumentano in modo considerevole le probabilità di errore nelle operazioni di assemblaggio dei componenti e conseguentemente la possibilità di generare pezzi scarto. Per risolvere queste problematiche EGICON LAB ha dato vita a THAI: un sistema di visione innovativo con il compito di essere di ausilio all’operatore e contemporaneamente di monitorare e verificare che il procedimento di assemblaggio venga eseguito correttamente. L’innovazione risiede nell’implementazione del tradizionale meccanismo del pick/put to light associandolo a un sistema di controllo qualità basato su delle reti neurali.

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Laboratorio
Referenti
Giuliano Tralli
Area di specializzazione
Digitale
Meccatronica e Materiali
Keyword
intelligenza artificiale
deep learning
machine vision
controllo qualità
Posizionamento. L'utente colloca il dispositivo da assemblare al PCB in corrispondenza della luce rossa. Rilevato il corretto posizionamento le reti neurali illumineranno di verde lo spot. Posizionamento. L'utente colloca il dispositivo da assemblare al PCB in corrispondenza della luce rossa. Rilevato il corretto posizionamento le reti neurali illumineranno di verde lo spot.
Descrizione prodotto

THAI è un sistema di visione innovativo, basato sull'AI ed arricchito dal meccanismo del pick/put to light. L’obiettivo è quello di effettuare il controllo automatizzato basato su reti neurali sul corretto assemblaggio dei componenti elettronici, meccanici, plastici, ecc…; controllo da intendersi sia come ausilio all’assemblaggio sia come test di verifica, a componente già montato. L’intuitività che il pick to light è in grado di garantire già in sé riduce il rischio di errore, ma l’integrazione con l’intelligenza delle reti neurali apporta i benefici di ridurre considerevolmente sia tempi sia costi di realizzazione. E' risultato infatti sufficiente utilizzare un’unica telecamera in 2d e non è stato necessario inserire alcun sensore che rilevasse presenza del braccio umano; difatti il controllo sulla presa del giusto pezzo da parte dell'operatore avviene nel momento in cui le reti neurali – scattando foto al board – monitorano che le zone di posizionamento dei componenti sono state correttamente riempite, (e quindi deducono che il componente giusto è stato preso); solo quando sullo schermo tutti i profili dei pezzi risultano correttamente collocati (su di un monitor si illuminano di verde) allora sarà concesso all'operatore di proseguire con l’assemblaggio del pezzo successivo del prodotto .

Aspetti innovativi

L’aspetto maggiormente innovativo è senza dubbio la combinazione delle reti neurali con il pick/put to light; si riduce il rischio di errore nell’assemblaggio componenti, si abbrevia sia i tempi del montaggio sia – soprattutto - lo stesso periodo di addestramento degli operatori. Grazie all'IA si dà vita ad un sistema avanzato, in grado di elaborare dati mai visti prima – non previsti nell’addestramento – e con tempistiche di processazione molto più rapide.

Applicazioni

THAI nasce per effettuare controlli sul corretto posizionamento di componenti su schede elettroniche/PCBA ma proprio grazie alla possibilità di modellare a proprio piacimento la libreria di componenti presenti nella memoria della rete neurale, si può effettuare qualsiasi tipo di controllo di assemblaggio - senza dubbio tutti quei settori in cui è richiesto il montaggio complesso e/o ripetitivo di svariate parti di un prodotto finale, effettuato da un essere umano in un processo non automatizzabile, dove sia richiesta ripetibilità, precisione e riduzione del rischio di errore.

Luci luminose proiettate in corrispondenza della posizione dove andrà collocato il dispositivo THT (luce rossa) e dove è già stato correttamente disposto (luce verde) Luci luminose proiettate in corrispondenza della posizione dove andrà collocato il dispositivo THT (luce rossa) e dove è già stato correttamente disposto (luce verde)
Esempio di applicazione

Verifica del montaggio dei componenti THD su circuiti stampati grazie all’utilizzo della tecnologia del pick/put to light.

Descrizione applicazione e risultati

Sappiamo che l’assemblaggio dei componenti THT può presentare varie problematiche soprattutto quando deve essere necessariamente demandato all'essere umano: innanzitutto l’insidia della ripetitività dell’opera che può condurre all'errore, a cui si aggiunge poi la notevole eterogeneità nell'aspetto e nella forma degli stessi THD - che non regge ai tradizionali sistemi AOI. Grazie alle reti neurali di cui si compone, THAI semplifica la fase della creazione della libreria, velocizza i tempi di elaborazione dei nuovi componenti ma soprattutto consente la riutilizzabilità della stessa su più di una postazione (determinando una notevole rapidità sia nella configurazione sia nell'analisi successiva di diverse schede contemporaneamente).
Innanzitutto bisogna creare la libreria dei componenti vale a dire bisogna fornire al sistema tutte le immagini acquisite di ogni componente (generalmente sono sufficienti una cinquantina di immagini) che lo rappresentano in diverse posizioni e in grado di riprendere ogni possibile variazione di aspetto. Una volta acquisite tutte le immagini il sistema è capace - in modo automatico – di elaborarle in modo tale da minimizzare l’errore di localizzazione. Il sistema funziona in modo molto semplice e, a seguito della fase di training, lo sforzo per l’operatore è minimo.

Partner coinvolti

nessuno

Tempi di realizzazione
14 mesi
Livello di maturità tecnologica
TRL 6 - tecnologia dimostrata in ambiente rilevante
Valorizzazione applicazione

L’impegno del personale impiegato ha permesso di acquisire conoscenze molto approfondite sull’IA, che la Struttura mette a disposizione anche al fine di continuare ad approfondire questo affascinante ambito, implementandolo e customizzandolo a seconda delle specifiche richieste di partners e aziende clienti.

I contorni rossi indicano i componenti ancora da montare, mentre quelli verdi i componenti già assemblati sulla PCBA I contorni rossi indicano i componenti ancora da montare, mentre quelli verdi i componenti già assemblati sulla PCBA