Aké sú obmedzenia automatizácie-pevných ciest
Obmedzenia fixného zvárania a manuálneho zvárania
Tradičný robot využíva zvárací režim predbežného{0}}učenia pevnej dráhy, presnosť zvárania obrobku a kvalita tvarovania vysoko závisia od presnosti polohovania nástrojov a konzistencie prichádzajúcich materiálov a tri pracovné podmienky vo výrobe priamo povedú k zlyhaniu zvárania:
- Rozmerová tolerancia prichádzajúcej zostavy: the workpiece dimension and assembly misalignment deviation caused by stamping, machining and assembly. When the comprehensive tolerance of workpiece>± 0,5 mm, pevná dráha bude mať odchýlku zvárania, zlé-zvarenie na jednej strane a zváranie naprázdno;
- Akumulácia tepelnej deformácie zvárania:nepretržitý prívod tepla oblúka spôsobí plastickú/elastickú deformáciu obrobku, teoretická trajektória presného polohovania bodového zvárania, nepretržitá odchýlka polohy zvaru po viac{0}}vrstvovom a viac{1}}priechodovom zváraní a deformácia dlhého zvaru hrubého plechu môže dosiahnuť milimetrovú úroveň.
- Vysoké náklady na zmenu výroby a uvedenie viacerých odrôd do prevádzky:zmena typu produktu si vyžaduje ručné opätovné{0}}zobrazenie celej trajektórie zvarového švu, výmenu-nástroja na vysoko presné polohovanie a pomer pracovných hodín-malých sérií a viacerých druhov výrobných liniek je extrémne vysoký.
Čo je to 3D Vision zvárací robot
Inovovať zpred{0}}naprogramované spusteniedoadaptívne zváranie-založené na vnímaní
Zvárací robot s 3D víziou vytvára 3D skenovanie - identifikácia funkcie zvaru - stopa robota v reálnom čase-korekcia zatvorená v slučke-logika riadenia slučky, úplne opúšťa tradičný režim „pamäťová pevná dráha“: zariadenie skenuje fyzickú morfológiu obrobku aktuálnej stanice v reálnom čase, extrahuje skutočnú morfológiu zvarového švu na drážkach zvarového švu, ktoré sa dynamicky neprispôsobuje pohybu, a neprispôsobuje sa Teoretický model CAD a vopred{6}}uložený vyučovací program.
| Porovnávacia dimenzia | Pevné vyučovanie / ručné zváranie | Adaptívny zvárací robot 3D Vision |
|---|---|---|
| Adaptabilita na prichádzajúcu rozmerovú odchýlku | Pevné trajektórie spôsobujú odsadenie zvaru a zlé spojenie pri malých odchýlkach | Rekonštruujte 3D obrysy kus po kuse a upravte súradnice zvaru v reálnom čase, kompatibilné s prichádzajúcou toleranciou v rozsahu ±1~3mm |
| Uvedenie do prevádzky na zmenu produktu | Pre nové produkty sa vyžaduje úplné preučovanie{0}}trajektórie a prispôsobené vysoko presné prípravky{1}} | Opakovane použiteľné základné programy; trajektórie sú automaticky generované skenovaním obrysu obrobku bez opakovaného učenia |
| Závislosť na nástrojových prípravkoch | Extrémne vysoké, veľmi presné svorky s nulovou{0}}vôľou{1}}sú povinné | Nízke požiadavky; jednoduché chybové{0}}upínacie prípravky a plávajúce polohovacie štruktúry sú prijateľné pre nesprávne umiestnené obrobky |
| Konzistentnosť kvality zvárania | Veľmi kolísal v dôsledku oderu upínadla, odbornosti obsluhy a tepelnej deformácie | Mikron{0}}umiestnenie snímača úrovne s-dynamickou kompenzáciou celého procesu, stabilný a opakovateľný efekt vytvárania zvaru |
| Prah zručnosti operátora | Vyžadujú sa certifikovaní kvalifikovaní zvárači a profesionálni technici na výučbu robotov | Potrebný je len základný výcvik na obsluhu zariadenia; profesionálne zváračské a robotické výučbové schopnosti nie sú povinné |
Základný pracovný princíp zvárania 3D Vision: 3D získavanie údajov zo snímača, rozpoznávanie vlastností zvarového švu, adaptívne plánovanie trajektórie robota
Technické porovnanie troch bežných riešení snímania 3D videnia
Medzi hlavné technológie 3D snímania v tomto odvetví patrí líniová laserová triangulácia (skener laserového profilu), štruktúrované svetlo a binokulárne stereo videnie.
| Detekčná metóda | Princíp zobrazovania | Presnosť statického opakovaného polohovania | Rýchlosť detekcie | Odolnosť voči odrazu / silnému okolitému svetlu | Hlavné aplikačné scenáre |
|---|---|---|---|---|---|
| Lineárna laserová triangulácia (snímač lineárneho laserového profilu) | Vyžarujte jeden lineárny laserový lúč; priemyselné kamery zachytávajú deformované laserové obrysy na povrchu obrobku a vypočítavajú 3D súradnice prierezov-pomocou triangulačného algoritmu | Menšie alebo rovné 0,05 mm za štandardných pracovných podmienok; prémiové modely dosahujú 0,01 ~ 0,03 mm | Vysoká snímková frekvencia riadkového skenovania, milisekundové{0}}jednotlivé prierezové{1}}vzorkovanie na úrovni, podpora nepretržitého sledovania počas zvárania | Stredný výkon; zrkadlový odrazový šum sa ľahko vyskytuje na vysoko reflexných materiáloch, ako je hliník a nehrdzavejúca oceľ, ktoré možno potlačiť pridaním polarizačných filtrov | Sledovanie švu v reálnom{0}}čase počas zvárania, dynamická korekcia odchýlok pre úzke drážky, spoje na tupo a kúty a-kompenzácia v reálnom čase pre viac-viacvrstvové-prechodové zváranie (štandardné bežné riešenie pre zváračský priemysel) |
| Vízia plošného štruktúrovaného svetla (mriežkové štruktúrované svetlo) | Premietajte periodické mriežkové strapce a rekonštruujte kompletné 3D mračná bodov obrobkov jediným snímaním | Globálna rovinná presnosť: 0,08 ~ 0,15 mm | 50~200 ms pre-jednotné skenovanie celej oblasti, nedostatočná rýchlosť pre nepretržité dynamické sledovanie | Slabý výkon; oblúkové svetlo počas zvárania a matné tmavé materiály vedú k strate okrajov a neúplným údajom o mračne bodov | Pred-skenovanie celkových obrysov obrobku pred zváraním, kontrola rozmerov zložitých zakrivených komponentov a offline modelovanie zvarov.Nevzťahuje sa na{0}}sledovanie v reálnom čase počas procesu zvárania |
| Binokulárne stereo videnie | Dve synchronizované priemyselné kamery porovnávajú body textúry na povrchu obrobku a vypočítavajú 3D súradnice na základe paralaxnej triangulácie | Nízka presnosť: 0,3 ~ 1 mm za normálnych podmienok; zlyháva pri rekonštrukcii údajov pre povrchy bez textúry | Rýchle jedno{0}}snímanie snímky, nie je potrebný žiadny aktívny zdroj svetla | Extrémne nízka odolnosť; priamo znehodnotené oblúkovým výbojom, povrchovým odrazom a oceľovými platňami bez{0}}štruktúry | Hrubé polohovanie nadrozmerných obrobkov, detekcia prítomnosti obrobku a predbežné polohovanie prichádzajúceho materiálu na staniciach.Prísne zakázané pre úlohy s vysokou{0}}presnosťou sledovania švov |
Dokončite proces adaptívneho zvárania v uzavretom okruhu{0}}
Senzor realizuje iba pôvodný 3D zber údajov z mračna bodov. Jadrom celého systému je procesná analýza 3D dát a kolaboratívne riadenie pohybu robota. Celý proces uzavretého-cyklu je rozdelený do 5 krokov:
- Troj{0}}rozmerná rekonštrukcia mračna bodov skutočného objektu: vizuálny senzor skenuje skutočný obrobok pracovnej stanice a generuje mračno bodov úplne na základe fyzickej morfológie. Automaticky zhromažďuje aktuálne pracovné podmienky, ako je tolerancia prichádzajúceho materiálu, posun umiestnenia, pre-nesúosenie pred montážou a medzera medzi platňami, bez priameho volania ideálneho teoretického modelu CAD;
- Inteligentná klasifikácia a extrakcia vlastností zváraných spojov: Algoritmus AI dokáže automaticky rozlíšiť tupý spoj, rohový spoj, preplátovaný spoj, V/Y/U drážku a iné formy spojov, extrahovať šírku drážky, medzeru, nevhodnosť tupého spoja a 3D súradnice začiatočných a koncových bodov zvarového spoja. Sada programu je kompatibilná s viacerými typmi drážok bez samostatného programu;
- Nezávislé plánovanie optimálnej zváracej dráhy: kombinovanie limitu pohybu robota, dostupnosť zváracej pištole a špecifikácie zváracieho procesu, automatické plánovanie kompletnej dráhy pohybu približujúcej sa sekcie, zváracej sekcie a vyťahovania a zdvíhania pištole a synchrónne rozdeľovanie viacvrstvového viac{1}}prechodového zváracieho usporiadania;
- Odosielanie stôp v reálnom{0}}čase do ovládača robota: údaje o trase po analýze mračna bodov sa odosielajú v natívnom formáte príkazov pohybu robota, ktorý podporuje synchrónne riadenie šesť{1}}osového zváracieho robota, portálového zváracieho robota a polohovadla a je kompatibilný s hlavným ovládačom značky robota a PLC;
- Dynamická kompenzácia milisekundovej-slučky počas zvárania: nepretržite zbierajte trojrozmerný obrys drážky počas zvárania, identifikujte odchýlku zvaru spôsobenú tepelnou deformáciou v reálnom čase a dynamicky opravujte trajektóriu pohybu robota; Zároveň zvárací stroj na tyče upravuje parametre procesu
Adaptívna kompenzácia tepelnej deformácie a súvisiace nastavenie parametrov procesu zvárania
Jadrom „adaptívneho“ je automatické prepájanie vizuálnych nameraných údajov a parametrov zváracieho procesu, a nie jednoduchá úprava polohy robota. Medzi kvantifikovateľné procesné premenné nastavenia spojenia patria: amplitúda výkyvu zváracej pištole/frekvencia výkyvu, rýchlosť pohybu zváracej pištole, napätie oblúka, zvárací prúd, rýchlosť podávania drôtu, viacvrstvová vzdialenosť zvarových hút, predný a zadný/ľavý a pravý uhol sklonu zváracej pištole. Špičkový-systém 3D vizuálneho zvárania, teplotná kompenzácia deformácie a sledovanie stability, presnosť stability môže byť stabilne kontrolovaná v rozsahu 0,05~0,1 mm pod-milimetrovej úrovne.
Riešenia pre aplikácie v teréne
Výroba veterných elektrární
Dlhý obvodový zvar vežovej rúry, vstupná odchýlka elipticity rúry, kontinuálna tepelná deformácia viacvrstvového zvárania a rozdielna odchýlka rozmeru každej rúry.
Riešenie 3D videnia: čiarový laser v reálnom čase-sledovanie zvarového švu, dynamická kompenzácia tepelnej deformácie v celom procese kruhového zvaru, automatické usporiadanie zvarovej húsenice viac-vrstvovým a viac{2}}prechodovým zváraním, žiadna manuálna korekcia dráhy výučby na vrstvu a prispôsobenie sa výrobnej výmene stožiarov s rôznymi priemermi.
Výroba lodných oceľových konštrukcií
Odchýlka tvarovania zakrivených doskových častí trupu a paluby je veľká, tepelná deformácia zvárania naďalej mení priestorovú polohu drážky a ručné učenie zakriveného švu je mimoriadne náročné.
Riešenie 3D videnia: nepretržité skenovanie obrysu zváracieho procesu, korekcia trajektórie pohybu robota v reálnom čase-, nepretržité uzamykanie drážky zakriveného povrchu oblúkom zváracej pištole, automatické zváranie dlhého zvaru na zložitom zakrivenom povrchu a nahradenie manuálneho-výškového zvárania.
Konštrukčné diely stavebných strojov
Ťažký vysokopevnostný oceľový zvarenec, viacnásobná drážka a viac{1}}uhlový spoj, veľká odchýlka dierovania/montáže prichádzajúcich materiálov, častá zmena výroby malých sérií a viacerých modelov.
Riešenie 3D videnia: AI automaticky identifikuje rôzne spoje drážok a jedno{0}}vygenerovanie kompletnej zváracej stopy po vizuálnom skenovaní. Súbor základných postupov zahŕňa viacero konštrukčných častí, čím sa výrazne skracuje čas na zmenu inštruktorov predvádzania výroby.
Vybavenie tlakových nádob
Veľkosť drážky a zosilnenie zvaru obvodových a pozdĺžnych tlakových zvarov priamo ovplyvňuje tlakovú bezpečnosť zariadenia. Štandard kontroly kvality v tomto odvetví je prísny a chyby geometrických rozmerov nie sú povolené.
Riešenie 3D videnia: Sledovanie zvaru v reálnom{0}}čase sa dokončuje synchrónne počas zvárania, online-trojrozmerná detekcia obrysu v reálnom čase sa dokončí po dokončení zvárania, zvárania a kontroly kvality na tej istej stanici a obrobok s nekvalifikovanou veľkosťou sa zachytí v reálnom čase, aby sa splnili predbežné{3}}požiadavky na zisťovanie špeciálnych zariadení.
Ak sa váš podnik stretne so zváracími problémami s ťažkými konštrukčnými komponentmi, môžeme prispôsobiť špecializované riešenia renovácie výrobnej linky, aby sme rýchlo nasadili integrované výrobné linky na zváranie 3D videním. Naše riešenia pomáhajú zvyšovať výnosy zvárania, znižovať celkové výrobné náklady, budovať systém digitálnej kontroly kvality s uzavretým{2}}cyklom a podporujú továrne pri prechode na flexibilnú inteligentnú výrobu.
