Quines són les limitacions de l'automatització de-camí fix
Limitacions de la soldadura d'ensenyament fix i la soldadura manual
El robot tradicional adopta el mode de soldadura de pre{0}}ensenyament de la pista fixa, la precisió de la soldadura de la peça i la qualitat de conformació depenen molt de la precisió de posicionament de l'eina i de la consistència dels materials entrants, i les tres condicions de treball en producció conduiran directament a la fallada de la soldadura:
- Tolerància dimensional del muntatge entrant: the workpiece dimension and assembly misalignment deviation caused by stamping, machining and assembly. When the comprehensive tolerance of workpiece>± 0,5 mm, la pista fixa tindrà una desviació de soldadura, una fusió -deficient i una soldadura inactiva;
- Acumulació de deformació tèrmica de soldadura:l'entrada de calor contínua de l'arc provocarà una deformació plàstica/elàstica de la peça de treball, la trajectòria teòrica del posicionament precís de la soldadura per punts, la desviació contínua de la posició de la soldadura després de la soldadura multi-capes i múltiples-passes, i la deformació de la soldadura llarga de la placa gruixuda pot arribar a un nivell mil·límetre.
- Alt cost de canvi de producció i posada en marxa de múltiples varietats:el canvi de tipus de producte requereix una re-mostració manual de tota la trajectòria de la costura de soldadura, la substitució d'eines de posicionament d'alta-precisió i la proporció d'hores de posada en servei-per lots petits i diverses varietats de línies de producció és extremadament alta.
Què és un robot de soldadura de visió 3D
Actualitza des deexecució-preprogramadaasoldadura adaptativa basada en percepció{0}
El robot de soldadura de visió 3D crea una lògica de control de bucle tancat- d'escaneig 3D - identificació de la costura de soldadura - pista del robot-correcció en temps real-, abandona completament el mode tradicional de "camí fix de memòria": l'equip escaneja la morfologia física de la peça de treball de l'estació actual en temps real, extreu les coordenades dinàmiques de la soldadura i el moviment dinàmic de la soldadura. la peça única adaptativa, que no depèn del model teòric CAD i del programa d'ensenyament pre-emmagatzemat.
| Dimensió de comparació | Ensenyament fix / Soldadura manual | Robot de soldadura adaptatiu de visió 3D |
|---|---|---|
| Adaptabilitat a la desviació dimensional entrant | Les trajectòries fixes provoquen un desplaçament de soldadura i una fusió deficient amb desviacions menors | Reconstrueix contorns 3D peça per peça i revisa les coordenades de soldadura en temps real, compatible amb toleràncies entrants que oscil·len entre ±1~3mm |
| Posada en marxa per canvi de producte | Re-ensenyament de la trajectòria completa i accessoris personalitzats d'alta-precisió necessaris per als nous productes | Programes bàsics reutilitzables; les trajectòries es generen automàticament mitjançant l'escaneig del contorn de la peça sense ensenyament repetit |
| Dependència dels accessoris d'eines | Les pinces de precisió extremadament altes,-sense espai lliure- són obligatòries | Requisits baixos; Els accessoris senzills-tolerants a errors i les estructures de posicionament flotants són acceptables per a peces de treball fora de lloc |
| Consistència de la qualitat de la soldadura | Va fluctuar molt a causa de l'abrasió de l'aparell, la competència de l'operador i la deformació tèrmica | Posicionament del sensor de nivell-microns amb compensació dinàmica de-procés complet, efecte de formació de soldadura estable i repetible |
| Llindar d'habilitat de l'operador | Es requereixen soldadors qualificats i tècnics professionals d'ensenyament de robots | Només cal formació bàsica sobre el funcionament de l'equip; Les capacitats professionals de soldadura i ensenyament de robots no són obligatòries |
Principi de funcionament bàsic de la soldadura per visió 3D: adquisició de dades del sensor 3D, reconeixement de característiques de soldadura, planificació adaptativa de la trajectòria del robot
Comparació tècnica de tres solucions principals de detecció de la visió 3D
Les principals tecnologies de detecció 3D de la indústria inclouen la triangulació làser de línia (escàner de perfils làser), la llum estructurada i la visió estèreo binocular.
| Mètode de detecció | Principi de la imatge | Precisió de posicionament de repetició estàtica | Velocitat de detecció | Resistència a la reflexió / Llum ambient forta | Escenaris bàsics d'aplicació |
|---|---|---|---|---|---|
| Triangulació làser lineal (sensor de perfil làser lineal) | Emetre un únic raig làser lineal; les càmeres industrials capturen contorns làser deformats a les superfícies de la peça i calculen les coordenades 3D de les seccions transversals- mitjançant un algorisme de triangulació | Menys o igual a 0,05 mm en condicions de treball estàndard; Els models premium aconsegueixen 0,01 ~ 0,03 mm | Alta velocitat de fotogrames d'exploració de línies, mostreig de secció transversal única-nivell de mil·lisegons-, admet el seguiment continu durant la soldadura | rendiment mitjà; El soroll de reflex especular es produeix fàcilment en materials altament reflectants com l'alumini i l'acer inoxidable, que es poden suprimir afegint filtres polaritzadors. | Seguiment-de la costura en temps real durant la soldadura, correcció dinàmica de la desviació per a solcs estrets, juntes a tope/filet i compensació-en temps real per a la soldadura multi-capes múltiples- (solució estàndard estàndard per a la indústria de la soldadura) |
| Visió de llum estructurada d'àrea (Llum estructurada de reixeta) | Projecteu serrells de reixetes periòdiques i reconstruïu núvols de punts complets en 3D de peces de treball amb un sol tret | Precisió planar global: 0,08 ~ 0,15 mm | 50~200 ms per a l'exploració única d'-àrea completa, velocitat insuficient per al seguiment dinàmic continu | Mal rendiment; la llum de l'arc durant la soldadura i els materials foscos mats condueixen a la pèrdua de serrells i dades incompletes del núvol de punts | Pre{0}}escaneig dels contorns generals de la peça abans de la soldadura, inspecció dimensional de components corbats complexos i modelatge de soldadura fora de línia.No s'aplica al seguiment-en temps real durant el procés de soldadura |
| Visió estèreo binocular | Dues càmeres industrials sincronitzades coincideixen amb els punts de textura de les superfícies de la peça i calculen les coordenades 3D basades en la triangulació de paral·laxi | Baixa precisió: 0,3 ~ 1 mm en condicions normals; no aconsegueix reconstruir les dades de superfícies sense textura | Imatge ràpida d'un-fotograma, no cal cap font de llum activa | Resistència extremadament pobre; invalidat directament per arc d'arc, reflex de la superfície i plaques d'acer sense -textura | Col·locació aproximada de peces de gran mida, detecció de presència de peces i posicionament preliminar de material entrant a les estacions.Estrictament prohibit per a tasques de seguiment de costures d'alta-precisió |
Procés complet de control de-bucle tancat de soldadura adaptativa
El sensor només realitza l'adquisició de dades del núvol de punts 3D original. El nucli de tot el sistema rau en l'anàlisi del procés de dades 3D i el control col·laboratiu del moviment del robot. El procés complet-de bucle tancat es divideix en 5 passos:
- Reconstrucció del núvol de punts tridimensional d'un objecte real: el sensor visual escaneja la peça real de l'estació de treball i genera un núvol de punts basant-se completament en la morfologia física. Recull automàticament les condicions de treball reals, com ara la tolerància del material entrant, el desplaçament de la col·locació, la desalineació pre-del muntatge i la bretxa de la placa, sense anomenar directament el model teòric CAD ideal;
- Classificació intel·ligent i extracció de característiques de les juntes soldades: l'algoritme AI pot distingir automàticament l'articulació a tope, l'articulació a la cantonada, la junta solapada, la ranura V/Y/U i altres formes d'articulació, l'amplada de la ranura d'extracció, el buit, la inadequació de la junta a tope i les coordenades 3D dels punts inicials i finals de la junta de soldadura. Un conjunt de programes és compatible amb diversos tipus de solcs sense programa separat;
- Planificació independent de la trajectòria de soldadura òptima: combinant el límit de moviment del robot, l'accessibilitat de la pistola de soldadura i l'especificació del procés de soldadura, planificant automàticament el camí de moviment complet de la secció d'aproximació, la secció de soldadura i la retirada i l'aixecament de la pistola, i la distribució sincrònica de la ruta d'arranjament de soldadura multi-multi-capes;
- Enviament de la pista en temps real-al controlador del robot: les dades de la pista després de l'anàlisi del núvol de punts s'envien en el format d'ordres de moviment natiu del robot, que admet el control síncron d'enllaç del robot de soldadura de sis eixos-, robot de soldadura de pòrtic i posicionador, i compatible amb el controlador de la marca de robot i el PLC convencionals;
- Compensació dinàmica de-bucle tancat en mil·lisegons durant la soldadura: recull contínuament el contorn de la ranura-tridimensional durant la soldadura, identifica la desviació de la soldadura causada per la deformació tèrmica en temps real i corregeix dinàmicament la trajectòria de moviment del robot; Al mateix temps, la màquina de soldadura d'enllaç ajusta els paràmetres del procés
Compensació adaptativa per a la deformació tèrmica i ajust vinculat dels paràmetres del procés de soldadura
El nucli d'"adaptatiu" és l'ajust automàtic de l'enllaç de les dades de mesura visual i els paràmetres del procés de soldadura, en lloc de simplement modificar la posició del robot. Les variables quantificables del procés d'ajust de l'enllaç inclouen: amplitud/freqüència d'oscil·lació de la pistola de soldadura, velocitat de desplaçament de la pistola de soldadura, tensió de l'arc, corrent de soldadura, velocitat d'alimentació del filferro, espai de cordons de soldadura multi-capes, angle d'inclinació frontal i posterior/esquerra i dreta de la pistola de soldadura. Sistema de soldadura visual 3D d'alta gamma, la precisió de l'estabilitat del seguiment de la compensació de la deformació tèrmica es pot controlar de manera estable a un nivell sub-mil·límetre de 0,05 ~ 0,1 mm.
Solucions d'aplicació de camp
Fabricació de torres d'energia eòlica
Soldadura circumferencial llarga del tub de la torre, desviació entrant de l'el·lipticitat del tub, deformació tèrmica contínua de la soldadura multi-capes i desviació diferencial de la dimensió de cada tub.
Solució de visió 3D: seguiment de la costura de soldadura en temps real làser de línia-, compensació dinàmica de la deformació tèrmica en tot el procés de costura circular, disposició automàtica del cordó de soldadura per soldadura multi{-capes i multi-passes, sense correcció manual del recorregut d'ensenyament per capa i adaptació a l'intercanvi de producció de torres de diferents diàmetres.
Fabricació d'estructures d'acer de vaixells
La desviació de formació de les parts de la placa corbada del casc i la coberta és gran, la deformació tèrmica de la soldadura continua canviant la posició espacial de la ranura i l'ensenyament manual de la costura corbada és extremadament difícil.
Solució de visió 3D: exploració contínua del contorn del procés de soldadura, correcció en temps real-de la trajectòria del moviment del robot, bloqueig continu de la ranura de la superfície corba mitjançant arc de pistola de soldadura, soldadura automàtica de soldadura llarga sobre superfície corba complexa i substitució de la soldadura manual-alta altitud.
Parts estructurals de maquinària de construcció
Soldadura d'acer d'alta -resistencia pesada, junta múltiple de ranures i múltiples-angles, gran desviació de punxonat/muntatge dels materials entrants, canvi freqüent de producció de lots petits i diversos models.
Solució de visió 3D: l'IA identifica automàticament diverses juntes de ranura i una-generació clau de la pista de soldadura completa després de l'escaneig visual. Un conjunt de procediments bàsics cobreix múltiples parts estructurals, reduint en gran mesura el temps per canviar els instructors de demostració de producció.
Equips de recipients a pressió
La mida de la ranura i el reforç de la soldadura de les soldadures de pressió circumferencial i longitudinal afecten directament la seguretat de pressió de l'equip. L'estàndard d'inspecció de qualitat de la indústria és estricte i no es permeten defectes de dimensions geomètriques.
Solució de visió 3D: el seguiment-de la soldadura en temps real es completa de manera sincrònica durant la soldadura, la detecció en línia del contorn tridimensional{-en temps real es completa després de completar la soldadura, la soldadura i la inspecció de qualitat a la mateixa estació, i la peça de treball amb una mida no qualificada s'intercepta en temps real per complir els requisits de pre-inspecció de detecció d'equips especials.
Si la vostra empresa es troba amb problemes de soldadura amb components estructurals pesats, podem personalitzar solucions de renovació de línies de producció dedicades per desplegar ràpidament línies de producció de soldadura de visió 3D integrades. Les nostres solucions ajuden a augmentar els índexs de rendiment de la soldadura, reduir els costos globals de producció, crear un sistema de control de qualitat digital de bucle tancat-i donar suport a les fàbriques per actualitzar-se cap a una fabricació intel·ligent flexible.
