Paint express: an innovative delivery system for the automotive industry

One problem in automotive paint shops is the management of the application of special colors on the bodies. The circulators, which allow robotic manipulators to take the paint needed for the application, must be completely emptied and cleaned to accommodate a new standard color or a particular shade, both defined as special colors during the thesis work. The objective of the project is to optimize this technology, currently used in most plants, by designing an innovative solution consisting of components on the market and adapted to the system or completely designed from scratch. The idea is to store paint inside simple bottles, which are placed inside a machine similar to a vending machine, able to pick up the correct bottle and send it using pneumatic post as transport system in the plant. The paint is then taken and supplied to the robotic manipulator for application on the body, thanks to a machine designed for handling the bottles and for inserting them into the return pneumatic circuit once they have been emptied of their contents. For each component, both the hardware and software part have been designed, highlighting the time sequences and operations to be performed. The process was then simulated using a software created specifically for the technology developed, trying to verify the functioning of what has been thought and designed. The result is the creation of a system that can quadruple the number of vehicles painted with special colors every hour compared to today’s technologies, also providing a solid, modular, environmentally sustainable and, above all, versatile solution, adaptable also to installations already built and to be modernized.

Una problematica presente negli impianti di verniciatura nel settore automotive è la gestione dell’applicazione dei colori speciali sulle scocche. I circolatori, che permettono ai manipolatori robotici di prelevare la vernice necessaria per l’applicazione, devono essere completamente svuotati e puliti per accogliere un nuovo colore standard oppure una tonalità particolare, entrambi definiti come colori speciali durante il lavoro di tesi. L’obiettivo del progetto è quello di ottimizzare questa tecnologia, attualmente utilizzata nella maggior parte degli impianti, progettando una soluzione innovativa e costituita da componenti presenti in mercato e adattati al sistema o completamente disegnati da zero. L’idea è quella di immagazzinare la vernice all’interno di semplici bottiglie, che a loro volta sono posizionate all’interno di una macchina simile a una vending machine, capace di prelevare la bottiglia corretta e spedirla utilizzando la posta pneumatica come sistema di trasporto nell’impianto. La vernice viene poi prelevata e fornita al manipolatore robotico per l’applicazione sulla scocca, grazie a una macchina ideata per la manipolazione delle bottiglie e per l’inserimento di esse all’interno del circuito di ritorno una volta svuotate del loro contenuto. Per ogni componente è stata progettata sia la parte hardware che software, evidenziando le sequenze temporali e le operazioni che deve compiere. Il processo è stato poi simulato tramite un software creato appositamente per la tecnologia sviluppata, cercando quindi di verificare il funzionamento di ciò che è stato pensato e progettato. Il risultato è la creazione di un sistema in grado di quadruplicare il numero di veicoli ogni ora verniciati con colori speciali rispetto alle tecnologie odierne, fornendo inoltre una soluzione solida, modulare, sostenibile da un punto di vista ambientale e soprattutto versatile, adattabile anche ad impianti già realizzati e da ammodernare.