Progettazione e sviluppo di un’interfaccia operatore senza programmazione per applicazioni di Pick and Place in ambiente Epson

The aim of this thesis is to design a Guided User Interface (GUI) that makes the setup of a Pick and Place application in the Epson development environment completely programming-free. Human–machine interfaces used in industrial contexts can vary in complexity depending on their purpose, and as a result, they are often not intuitive—especially for users without technical expertise, such as standard line operators; as a consequence they require a certain level of knowledge and experience to be used effectively. Moreover, the literature rarely discusses industrial case studies involving consolidated techniques, as the focus is often placed on more innovative research topics. This project therefore aims—taking a pick and place case as the reference application—to integrate robot cycle programming directly within the operator panel. The goal is to generalize the most frequent missions and ensure compatibility with the Epson vision system and the Flexibowl flexible feeding system. The software was developed following a methodological approach known as robotic skills: goal-oriented units that can be combined with each other and defined through a set of user-programmable parameters. The workflow consists of two main phases: a teaching phase, where the tasks are created and parameterized, and an execution phase, where the robot performs movements and pre/post-condition checks. The application proved to be effective: operators with little to no technical background, after a brief training session, were able to autonomously complete operations in less time compared to the traditional method, which requires reprogramming the setup from scratch.

Loscopo di questa tesi`equello di progettare una Guided User Interface (GUI) che renda programming-free l’avvio di un’applicazione di Pick and Place in ambiente di sviluppo dedicato ai sistemi Epson. Le interfacce uomo-macchina utilizzate in ambito industriale possono essere più o meno complesse in base allo scopo per cui esse sono state progettate e di conseguenza non intuitive, specialmente per chi non ha basi tecniche come un normale operatore di linea; pertanto, richiedono un certo grado di competenza e conoscenza da parte di chi andrà ad utilizzarle. Inoltre, in letteratura non si fa molto spesso riferimento a casi applicativi industriali con tecniche consolidate, in quanto si prediligono casi di studio più innovativi. Questo progetto ha quindi come obiettivo, considerata come applicazione di studio un caso di pick and place, di integrare la programmazione del ciclo robot all’interno del pannello operatore, cercando di generalizzare le missioni più frequenti e rendere compatibile il tutto con il sistema di visione Epson e il sistema di alimentazione flessibile Flexibowl. Il software è stato realizzato seguendo un approccio metodologico definito come robotic skills, unità goal-oriented combinabili tra di loro e determinate da una serie di parametri programmabili dall’utente. Il tutto si svolge in due fasi chiave: una teaching phase dove avviene la creazione e parametrizzazione delle task e una execution phase in cui avvengono i movimenti e i controlli pre/post-condizione. L’applicazione si è dimostrata efficace, testata da operatori con competenze tecniche basse o pressochè nulle, previo un breve training sono riusciti a completare delle operazioni in autonomia impiegando meno tempo rispetto al metodo tradizionale nel quale è necessario riprogrammare il setup dal principio.