Cales son as limitacións da automatización de-rutas fixas
Limitacións da soldadura fixa e manual
O robot tradicional adopta o modo de soldadura de pre{0}}ensinamento de pista fixa, a precisión da soldadura da peza e a calidade do conformado dependen en gran medida da precisión de posicionamento das ferramentas e da consistencia dos materiais entrantes, e as tres condicións de traballo na produción levarán directamente ao fallo da soldadura:
- Tolerancia dimensional do conxunto de entrada: the workpiece dimension and assembly misalignment deviation caused by stamping, machining and assembly. When the comprehensive tolerance of workpiece>± 0,5 mm, a pista fixa terá desviación de soldadura, fusión-deficiente dun lado e soldadura inactiva;
- Acumulación de deformación térmica de soldadura:a entrada de calor continua do arco provocará a deformación plástica/elástica da peza de traballo, a traxectoria teórica do posicionamento preciso da soldadura por puntos, a desviación continua da posición de soldadura despois da soldadura multi-capa e multi-paso, e a deformación da soldadura longa da placa grosa pode alcanzar un nivel milimétrico.
- Alto custo de cambio de produción e posta en servizo de varias variedades:o cambio de tipo de produto require a re-mostración manual de toda a traxectoria da costura de soldadura, a substitución de ferramentas de posicionamento de alta-precisión e a proporción de horas de traballo-hombre de posta en servizo de lotes pequenos e varias variedades de liñas de produción é extremadamente alta.
Que é un robot de soldadura 3D Vision
Actualizar desdeexecución pre-programadaasoldadura adaptativa baseada{0}}percepción
O robot de soldadura con visión 3D constrúe exploración 3D - identificación de funcións de soldadura - pista do robot-corrección en tempo real-a lóxica de control de bucle pechado, abandona por completo o modo tradicional de "camiño fixo de memoria": o equipo escanea a morfoloxía física da peza de traballo da estación actual en tempo real, extrae as coordenadas dinámicas da soldadura e da pista de soldadura de movemento real. a peza única adaptativa, que non depende do modelo teórico CAD e do programa de ensino pre-almacenado.
| Dimensión de comparación | Ensinanza Fixa / Soldadura Manual | Robot de soldadura adaptable 3D Vision |
|---|---|---|
| Adaptabilidade á desviación dimensional entrante | As traxectorias fixas provocan un desfase de soldadura e unha mala fusión baixo desviacións menores | Reconstrúe contornos 3D peza por peza e revise as coordenadas de soldadura en tempo real, compatible con tolerancias de entrada de ± 1 ~ 3 mm |
| Posta en servizo para cambio de produto | Re-ensino da traxectoria completa e accesorios de alta-precisión personalizados necesarios para novos produtos | Programas básicos reutilizables; as traxectorias xéranse automaticamente mediante a exploración do contorno da peza sen repetir a ensinanza |
| Dependencia dos útiles | As abrazadeiras de alta precisión extremadamente altas,-cero libre-son obrigatorias | Baixos requisitos; -Axustes tolerantes a erros simples e estruturas de posicionamento flotantes son aceptables para pezas de traballo mal colocadas |
| Consistencia da calidade da soldadura | Variado moito debido á abrasión do dispositivo, a competencia do operador e a deformación térmica | Posicionamento do sensor de nivel-micrón con compensación dinámica de proceso completo-, efecto de formación de soldadura estable e repetible |
| Limiar de habilidade do operador | Requírense soldadores cualificados e técnicos profesionais de ensinanza de robots | Só se precisa formación básica de operación de equipos; as capacidades profesionais de soldadura e ensinanza de robots non son obrigatorias |
Principio de funcionamento básico da soldadura por visión 3D: adquisición de datos do sensor 3D, recoñecemento de funcións de soldadura, planificación adaptativa da traxectoria do robot
Comparación técnica de tres solucións principais de detección de visión 3D
As principais tecnoloxías de detección 3D na industria inclúen a triangulación láser de liña (escáner de perfil láser), luz estruturada e visión estéreo binocular.
| Método de detección | Principio da imaxe | Precisión de posicionamento de repetición estática | Velocidade de detección | Resistencia á reflexión/Luz ambiental forte | Escenarios básicos de aplicación |
|---|---|---|---|---|---|
| Triangulación láser lineal (sensor de perfil láser lineal) | Emitir un único raio láser lineal; as cámaras industriais capturan contornos láser deformados nas superficies das pezas e calculan coordenadas 3D de seccións transversais-a través do algoritmo de triangulación | Menor ou igual a 0,05 mm en condicións de traballo estándar; os modelos premium alcanzan 0,01 ~ 0,03 mm | Alta taxa de cadros de dixitalización de liñas, mostraxe de sección transversal única de-milisegundos-nivel{1}}, admite o seguimento continuo durante a soldadura | Rendemento medio; O ruído de reflexión especular ocorre facilmente en materiais altamente reflectores como o aluminio e o aceiro inoxidable, que se poden suprimir engadindo filtros polarizadores | Seguimento de costuras en-en tempo real durante a soldadura, corrección dinámica de desvío para sucos estreitos, xuntas a tope/filete e compensación-en tempo real para soldadura multi-capas múltiples-(solución estándar estándar para a industria de soldadura) |
| Area Structured Light Vision (Luz estruturada en reixa) | Proxecta franxas de reixa periódica e reconstrúe nubes de puntos 3D completas de pezas de traballo cunha única toma | Precisión planar global: 0,08 ~ 0,15 mm | 50 ~ 200 ms para exploración única de-zona completa, velocidade insuficiente para seguimento dinámico continuo | Mal rendemento; a luz do arco durante a soldadura e os materiais escuros mate levan á perda de franxas e datos incompletos da nube de puntos | Pre-escaneo dos contornos xerais da peza antes da soldadura, inspección dimensional de compoñentes curvos complexos e modelado de soldadura fóra de liña.Non se aplica ao seguimento-en tempo real durante o proceso de soldadura |
| Visión estéreo binocular | Dúas cámaras industriais sincronizadas coinciden con puntos de textura nas superficies da peza e calculan coordenadas 3D baseadas na triangulación de paralaxe | Baixa precisión: 0,3 ~ 1 mm en condicións normais; non logra reconstruír datos para superficies sen textura | Imaxe rápida de-cadro único, sen necesidade de fonte de luz activa | Resistencia extremadamente pobre; invalidado directamente por arco de arco, reflexión superficial e placas de aceiro sen -textura | Posicionamento aproximado de pezas sobredimensionadas, detección de presenza de pezas e posicionamento preliminar de material entrante nas estacións.Estritamente prohibido para tarefas de seguimento de costuras de alta-precisión |
Proceso completo de control de-lazo pechado de soldadura adaptativa
O sensor só realiza a adquisición de datos orixinais da nube de puntos 3D. O núcleo de todo o sistema reside na análise do proceso de datos 3D e no control colaborativo do movemento do robot. O proceso completo-de bucle pechado divídese en 5 pasos:
- Reconstrución-tridimensional da nube de puntos dun obxecto real: o sensor visual escanea a peza real da estación de traballo e xera unha nube de puntos baseándose completamente na morfoloxía física. Recolle automaticamente as condicións de traballo reais, como a tolerancia do material entrante, a compensación de colocación, a desalineación previa á -montaxe e a separación da placa, sen chamar directamente ao modelo teórico CAD ideal;
- Clasificación intelixente e extracción de funcións de xuntas soldadas: o algoritmo AI pode distinguir automaticamente a unión a tope, a unión de esquina, a xunta de solapa, a ranura V/Y/U e outras formas de xunta, o ancho de suco de extracción, a brecha, a inadecuación da unión a tope e as coordenadas 3D dos puntos de inicio e final da unión de soldadura. Un conxunto de programas é compatible con varios tipos de sucos sen programa separado;
- Planificación independente da ruta de soldadura óptima: combinando o límite de movemento do robot, a accesibilidade da pistola de soldadura e a especificación do proceso de soldadura, planificando automaticamente a ruta de movemento completa da sección de aproximación, a sección de soldadura e a retirada e elevación da pistola e distribuíndo de forma sincronizada o camiño de arranxo de soldadura multi-multi-capas;
- Envío de pistas en-en tempo real ao controlador do robot: os datos da pista despois da análise da nube de puntos envíanse no formato de comando de movemento nativo do robot, que admite o control sincrónico de enlace de robots de soldadura de seis-eixes, robots de soldadura pórtico e posicionador, e é compatible co controlador e PLC de marcas de robots principais;
- Compensación dinámica de-lazo pechado de milisegundos durante a soldadura: recolle continuamente o contorno do suco tridimensional -durante a soldadura, identifica a desviación da soldadura causada pola deformación térmica en tempo real e corrixe dinámicamente a traxectoria de movemento do robot; Ao mesmo tempo, a máquina de soldadura de enlace axusta os parámetros do proceso
Compensación adaptativa para a deformación térmica e axuste vinculado dos parámetros do proceso de soldadura
O núcleo de "adaptativo" é o axuste automático da conexión dos datos de medición visual e os parámetros do proceso de soldadura, en lugar de simplemente modificar a posición do robot. As variables cuantificables do proceso de axuste da conexión inclúen: amplitude/frecuencia de balance da pistola de soldadura, velocidade de desprazamento da pistola de soldadura, tensión de arco, corrente de soldadura, velocidade de alimentación do fío, espazamento entre cordóns de soldadura multi-, ángulo de inclinación frontal e traseiro/esquerdo e dereito da pistola de soldadura. Sistema de soldadura visual 3D de alta gama-, a precisión da estabilidade do seguimento da compensación da deformación térmica pódese controlar de forma estable dentro dun nivel sub-milimétrico de 0,05 ~ 0,1 mm.
Solucións de aplicación de campo
Fabricación de torres eólicas
Soldadura circunferencial longa do tubo da torre, desviación entrante da elipticidade do tubo, deformación térmica continua da soldadura multi-capa e desviación diferencial da dimensión de cada tubo.
Solución de visión 3D: seguimento de cordón de soldadura en tempo real con láser de liña-, compensación dinámica da deformación térmica en todo o proceso de costura circular, disposición automática do cordón de soldadura mediante soldadura multi{-capa e multi-paso, sen corrección manual do percorrido de ensinanza por capa e adaptación ao intercambio de produción de torres con diferentes diámetros.
Fabricación de estruturas de aceiro para buques
A desviación de formación das partes de placas curvas do casco e da cuberta é grande, a deformación térmica da soldadura segue cambiando a posición espacial da ranura e o ensino manual da costura curva é extremadamente difícil.
Solución de visión 3D: exploración continua do contorno do proceso de soldadura, corrección en-en tempo real da traxectoria de movemento do robot, bloqueo continuo da ranura da superficie curva mediante arco de pistola de soldadura, soldadura automática de soldadura longa en superficies curvas complexas e substitución da soldadura manual a gran altura-.
Partes estruturais de maquinaria de construción
Soldadura de aceiro de alta -resistencia pesada, xunta múltiple e multi-ángulo, gran desviación de perforación/ensamblaxe dos materiais entrantes, cambios frecuentes de produción de lotes pequenos e varios modelos.
Solución de visión 3D: a intelixencia artificial identifica automaticamente varias xuntas de ranuras e unha-xeración clave de pista de soldadura completa despois da exploración visual. Un conxunto de procedementos básicos abarca varias partes estruturais, reducindo moito o tempo para cambiar de instrutor de demostración de produción.
Equipos para recipientes a presión
O tamaño do suco e o reforzo de soldadura das soldaduras de presión circunferencial e lonxitudinal afectan directamente á seguridade da presión do equipo. O estándar de inspección de calidade da industria é estrito e non se permiten defectos de dimensións xeométricas.
Solución de visión 3D: o seguimento da soldadura en tempo real-complétase de forma sincronizada durante a soldadura, a detección en liña de contornos tridimensionales{{-en tempo real complétase despois de completar a soldadura, a soldadura e a inspección de calidade na mesma estación, e a peza de traballo cun tamaño non cualificado é interceptada en tempo real para cumprir os requisitos de detección de pre-equipos especiais.
Se a súa empresa atopa problemas de soldadura con compoñentes estruturais pesados, podemos personalizar solucións de renovación de liñas de produción dedicadas para implantar rapidamente liñas de produción integradas de soldadura con visión 3D. As nosas solucións axudan a aumentar as taxas de rendemento de soldadura, reducir os custos xerais de produción, construír un sistema de control de calidade dixital en bucle pechado-e apoiar as fábricas a actualizar a fabricación intelixente flexible.
