Programmazione Fondi Strutturali 2007/2013 P.O.N. FSE A.S. 2013/2014 SCHEDA PROGETTUALE MODULO MECCANICA, MECCATRONICA, ENERGIA

Transcript

1 ISTITUTO ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE GUGLIELMO MARCONI Piazza Poerio 2, Bari - Tel Fax info@marconibari.it Programmazione Fondi Strutturali 2007/2013 P.O.N. FSE A.S. 2013/2014 SCHEDA PROGETTUALE MODULO Obiettivo: Azione: Riferimento interno: Titolo del Modulo SISTEMI INTELLIGENTI - ROBOTICA Durata in ore 50 Presentatori Dipartimenti o gruppi disciplinari di riferimento Priorità Prof. Cassano Vito MECCANICA, MECCATRONICA, ENERGIA Destinatari Tutti gli studenti dell ITI Marconi del quarto e quinto anno Finalità e obiettivi (sia specifici che in riferimento all'autodiagnosi) Argomenti trattati (fornire una descrizione dettagliata) L obiettivo è quello di introdurre lo studente nel mondo dei sistemi intelligenti per l'automazione e del controllo di qualità in celle robotizzate, approfondendo la conoscenza di dispositivi come telecamere, obiettivi, illuminatori, encoder ottici e fornendo loro le nozioni di base per capirne il funzionamento e quindi per un loro uso corretto. Quanto detto verrà tradotto in esperienze di laboratorio ed inoltre, mediante l'utilizzo di robot, e software di acquisizione ed analisi di immagini, lo studente sarà capace di controllare un processo. Tra le imprese è sempre più accanita la caccia ai migliori talenti, considerati il principale fattore di vantaggio competitivo. Per cui si vogliono fornire, a questi ragazzi, competenze tecniche richiestissime dal mondo del lavoro. Introduzione sui sistemi intelligenti per l'automazione industriale e del controllo di qualità in celle robotizzate. Caratterizzazione di un robot e strumenti di controllo del moto. Caratterizzazione di un veicolo autonomo e strumenti di controllo del moto. Azionamento dei motori e controllo posizione tramite encoder differenziali. Celle robotizzate: presa automatica di pezzi meccanici da catasta o da nastro trasportatore per assemblaggio o per alimentare macchine utensili. Caratterizzazione di telecamere frame in base alla tecnologia e protocolli di comunicazione. Differenze tra canali di comunicazione analogico e digitale. Protocolli USB, FireWire, LVDS, CameraLink, GigaE e loro prestazioni. Caratterizzazione di una telecamera lineare e suo utilizzo. Caratterizzazione delle ottiche in commercio e loro possibilità. Ottica telecentrica, prospettica. Ottica con attacco CS, C, F, M42 e loro differenze. Sistemi di controllo automatico della luminosità.

2 Articolazione del Modulo (incontri, argomenti trattati in ogni incontro, durata, modalità) Caratterizzazione dei metodi di triggering delle telecamere frame o lineari con particolare riferimento agli encoder in quadratura e sensori di prossimità. Illuminatori e loro caratteristiche. Illuminatori laser e loro caratteristiche. Laser spot, line, circle e multiline. Triangolazione laser per ricostruzione tridimensionale. Tecniche di acquisizione delle immagini. Tecniche di estrazione di misure e software specializzato Halcon per analisi di processo. Caratterizzazione di un robot e strumenti di controllo del moto. Incontro 1 Introduzione sui sistemi intelligenti per l'automazione industriale e del controllo di qualità in celle robotizzate Incontro 2 Classificazione e struttura dei robot industriali Sistemi punto- punto e sistemi continui Programmazione della traiettoria Incontro 3 Il robot e la sua struttura meccatronica Robot cartesiani Robot cilindrici Robot polari Robot articolati Tipi di programmazioni Incontro 4 Caratterizzazione di un robot e strumenti di controllo del moto. Controllo ad anello aperto Controllo ad anello chiuso

3 Incontro 5 Caratteristiche dei sistemi di controllo Sensori per il controllo di movimento e di spostamento Potenziometri LVDT Codificatori (encoder) Celle di carico Incontro 6 Optoelettronica Sensori Ottici Fotodiodi LDR Fototransistor Incontro 7 Attuatori di movimento Servomotori a magnete permanente Servomotori a rotore piatto Stepper motor Incontro 8 Celle robotizzate: presa automatica di pezzi meccanici da catasta o da nastro trasportatore per assemblaggio o per alimentare macchine utensili. Incontro 9 Verifica intermedia Durata: 2 ore Incontro 10 Introduzione sui sistemi di visione nelle celle robotizzate e loro componenti

4 Incontro 11 Caratterizzazione di telecamere frame in base alla tecnologia e protocolli di comunicazione. Differenze tra canali di comunicazione analogico e digitale. Protocolli USB, FireWire, LVDS, CameraLink, GigaE e loro prestazioni. Incontro 12 Caratterizzazione di una telecamera lineare e suo utilizzo. Esercitazione pratica con diverse telecamere. Incontro 13 Caratterizzazione delle ottiche in commercio e loro campo di applicabilità. Ottica telecentrica, prospettica. Ottica con attacco CS, C, F, M42 e loro differenze. Sistemi di controllo automatico della luminosità. Esercitazione pratica inerente l'uso e configurazione di un'ottica. Incontro 14 Caratterizzazione dei metodi di triggering delle telecamere frame o lineari con particolare riferimento agli encoder in quadratura e sensori di prossimità. Sperimentazione delle differenti modalità di triggering ed utilizzo di una telecamera ad alto frame rate. Incontro 15 Illuminatori e loro caratteristiche. Illuminatori laser e classi di sicurezza. Laser spot, multi spot, line, circle e multiline. Triangolazione laser per ricostruzione tridimensionale. Esercitazione riguardante la calibrazione di una linea laser. Incontro 16 Tecniche di acquisizione ed elaborazione delle immagini. Tecniche di estrazione di misure e software specializzato Halcon per analisi di processo.

5 Incontro 17 Verifica finale Metodologie usate Didattica laboratoriale supportate da dimostrazioni pratiche. Risultati attesi e ricadute sull'azione formativa Ulteriori informazioni utili alla descrizione e alla valutazione dell'iniziativa Requisiti degli esperti coinvolti (per ogni esperto indicare le competenze e gli eventuali titoli specifici richiesti) Certificazioni previste Collaborazione con altri Soggetti (indicare quali) Lo studente sarà in grado di sviluppare modelli cinematici di sistemi manipolatori, di programmare traiettorie di moto che realizzano compiti robotici e di progettare semplici controllori cinematici verificandone le prestazioni mediante strumenti di controllo. Nell attuale contesto dei mercati globali, la competizione non si gioca più tanto sull acquisizione di materie prime, quanto sull acquisizione e lo sfruttamento della conoscenza, vista anch essa come risorsa scarsa. Non a caso tra le imprese è sempre più accanita la caccia ai migliori talenti, considerati il principale fattore di vantaggio competitivo. 1 Docente esperto in attività laboratoriali del settore Sistemi Automazione con provata e documentata esperienza pluriennale in campo industriale maturata nella gestione di sistemi produttivi automatizzati (25 h). 1 Esperto Centro Nazionale Ricerche settore Istituto di Studi sui Sistemi Intelligenti per l'automazione (25 h). Bari, 29/04/2013 Firma dei presentatori del Modulo