Design of a box forming and palletizing robotic cell

This thesis discusses the design and commissioning of an automatic plant for box forming, taping and palletizing. The final product is a system which employs state-of-art devices and techniques. They have been chosen and developed to obtain an efficient solution with high return of interest. Various topics were discussed concerning the customer needs and the quirks of the application. The document starts with a description of the design process used by automation system integrators, followed by the analysis of the project specifications. The normative framework for the development of systems in clean room environments has been presented and applied to the plant. The most important used devices have been presented. The development of the PLC and robot control code has been discussed in detail, along with the communication protocols employed. Then a presentation of the hazard analysis and relative standards follows. The plant's start-up phase allowed to receive an additional feedback for the work done. During this phase it has been possible to discuss the major flaw of this plant, namely the taping of empty big boxes. Soft and hard solutions to this problem have been discussed.

Questa tesi discute la progettazione e messa in funzione di un impianto automatico per la formatura, nastratura e pallettizzazione di scatole. Il prodotto finale è un sistema che fa uso di tecniche e dispositivi allo stato dell'arte. Questi sono stati selezionati e sviluppati per ottenere una soluzione efficiente e con un alto ritorno d'interesse. Sono stati trattati vari argomenti riguardanti i bisogni del cliente e le peculiarità dell'applicazione. Il documento inizia con la descrizione del processo di progettazione utilizzato da integratori di sistemi per l'automazione, seguito dall'analisi delle specifiche del progetto. Successivamente la struttura normativa per lo sviluppo di sistemi in camera bianca è presentata e applicata all'impianto. Lo sviluppo del codice di controllo per PLC e robot viene discusso in dettaglio, assieme ai protocolli di comunicazione utilizzati. Infine si fornisce una presentazione dell'analisi dei rischi e relative norme. La fase di avvio dell'impianto ha permesso di ricevere un riscontro aggiuntivo al lavoro svolto. Durante questa fase è stato possibile discutere del più importante difetto riscontrato, ovvero la nastratura di scatole grandi e vuote. Sono state proposte soluzioni sia software che fisiche a questo problema.