Ano ang mga Limitasyon ng Fixed-path Automation
Mga Limitasyon ng Fixed Teach Welding at Manual Welding
Ginagamit ng tradisyunal na robot ang welding mode ng bago-pagtuturo ng fixed track, ang katumpakan ng welding ng workpiece at kalidad ng pagbuo ay lubos na nakadepende sa katumpakan ng pagpoposisyon ng tool at sa pagkakapare-pareho ng mga papasok na materyales, at ang tatlong kondisyon sa paggawa sa produksyon ay direktang hahantong sa pagkabigo sa welding:
- Dimensional tolerance ng papasok na pagpupulong: the workpiece dimension and assembly misalignment deviation caused by stamping, machining and assembly. When the comprehensive tolerance of workpiece>± 0.5mm, ang fixed track ay magkakaroon ng welding deviation, poor one-side fusion at idle welding;
- Welding thermal deformation accumulation:ang tuluy-tuloy na pagpasok ng init ng arko ay magdudulot ng plastic/elastic deformation ng workpiece, ang theoretical trajectory ng tumpak na spot welding positioning, ang tuluy-tuloy na deviation ng weld position pagkatapos ng multi-layer at multi-pass welding, at ang deformation ng mahabang weld ng makapal na plate ay maaaring umabot sa antas ng milimetro.
- Mataas na halaga ng pagbabago sa produksyon at pag-commissioning ng maraming uri:ang pagbabago ng uri ng produkto ay nangangailangan ng manu-manong muling-pagpapakita ng buong welding seam trajectory, pagpapalit ng mataas na-katumpakan na tool sa pagpoposisyon, at ang commissioning man-hour ratio ng maliit na batch at maraming uri ng mga linya ng produksyon ay napakataas.
Ano ang isang 3D Vision Welding Robot
Mag-upgrade mula sapaunang-naka-program na pagpapatupadsaperception-based adaptive welding
Ang 3D vision welding robot ay gumagawa ng 3D scanning - weld seam feature identification - robot track real-time correction closed-loop control logic, ganap na inabandona ang tradisyunal na "memory fixed path" na mode: ini-scan ng kagamitan ang pisikal na workpiece morphology ng kasalukuyang istasyon sa real time, kinukuha ang tunay na weld motion ng seam, ang groove na weld na coordinate, at ang groove na weld na seam. adaptive solong workpiece, na hindi nakadepende sa CAD theoretical model at pre-na nakaimbak na programa sa pagtuturo.
| Dimensyon ng Paghahambing | Nakapirming Pagtuturo / Manu-manong Welding | 3D Vision Adaptive Welding Robot |
|---|---|---|
| Kakayahang umangkop sa papasok na dimensional deviation | Ang mga nakapirming trajectory ay nagdudulot ng weld offset at mahinang pagsasanib sa ilalim ng maliliit na deviation | Buuin muli ang mga 3D na contour nang paisa-isa at baguhin ang mga coordinate ng weld sa real time, tugma sa mga papasok na tolerance na ±1~3mm |
| Komisyon para sa pagpapalit ng produkto | Ang buong trajectory na muling-pagtuturo at naka-customize na mataas-mga fixture na kinakailangan para sa mga bagong produkto | Muling magagamit na mga pangunahing programa; ang mga tilapon ay awtomatikong nabuo sa pamamagitan ng pag-scan ng contour ng workpiece nang walang paulit-ulit na pagtuturo |
| Pag-asa sa mga kasangkapan sa kagamitan | Napakataas, ang zero-mataas na clearance-mga clamp ay sapilitan | Mababang mga kinakailangan; simpleng error-ang mapagparaya na mga fixture at floating positioning structure ay katanggap-tanggap para sa mga maling workpiece |
| Pagkakapare-pareho ng kalidad ng hinang | Malaki ang pagbabago dahil sa abrasion ng fixture, kahusayan ng operator at thermal deformation | Micron-level na pagpoposisyon ng sensor na may buong-prosesong dynamic na kompensasyon, stable at nauulit na weld forming effect |
| Ang limitasyon ng kasanayan ng operator | Kinakailangan ang mga sertipikadong bihasang welder at propesyonal na technician sa pagtuturo ng robot | Mga pangunahing pagsasanay sa pagpapatakbo ng kagamitan lamang ang kailangan; Ang propesyonal na welding at mga kakayahan sa pagtuturo ng robot ay hindi sapilitan |
Core Working Principle ng 3D Vision Welding: 3D Sensor Data Acquisition, Weld Seam Feature Recognition, Adaptive Robot Trajectory Planning
Teknikal na Paghahambing ng Tatlong Mainstream na 3D Vision Sensing Solutions
Kasama sa mga pangunahing teknolohiya ng 3D sensing sa industriya ang line laser triangulation (laser profile scanner), structured light at binocular stereo vision.
| Paraan ng Pagtuklas | Prinsipyo ng Imaging | Katumpakan ng Static Repeat Positioning | Bilis ng Detection | Paglaban sa Reflection / Malakas na Liwanag sa Ambient | Mga Pangunahing Sitwasyon sa Application |
|---|---|---|---|---|---|
| Linear Laser Triangulation (Linear Laser Profile Sensor) | Maglabas ng isang solong linear laser beam; kinukunan ng mga pang-industriyang camera ang mga deformed na contour ng laser sa mga ibabaw ng workpiece at kinakalkula ang mga 3D na coordinate ng-mga cross section sa pamamagitan ng triangulation algorithm | Mas mababa sa o katumbas ng 0.05mm sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon sa pagtatrabaho; nakakamit ng mga premium na modelo ang 0.01~0.03mm | Mataas na frame rate ng pag-scan ng linya, millisecond-level single cross-section sampling, sumusuporta sa tuluy-tuloy na pagsubaybay sa panahon ng welding | Katamtamang pagganap; Ang specular reflection noise ay madaling nangyayari sa mataas na reflective na materyales gaya ng aluminum at stainless steel, na maaaring pigilan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng polarizing filter. | Real-time na pagsubaybay sa tahi sa panahon ng welding, dynamic deviation correction para sa makitid na grooves, butt/fillet joints at real-time compensation para sa multi-layer multi-pass welding (karaniwang mainstream na solusyon para sa welding industry) |
| Area Structured Light Vision (Grating Structured Light) | I-proyekto ang panaka-nakang grating fringes at buuin muli ang kumpletong 3D point cloud ng mga workpiece na may iisang shooting | Pandaigdigang katumpakan ng planar: 0.08~0.15mm | 50~200ms para sa buong-lugar na solong pag-scan, hindi sapat na bilis para sa tuluy-tuloy na dynamic na pagsubaybay | mahinang pagganap; arc light sa panahon ng welding at matte dark na materyales ay humantong sa pagkawala ng palawit at hindi kumpletong data ng point cloud | Paunang-pag-scan ng pangkalahatang mga contour ng workpiece bago magwelding, dimensional na inspeksyon ng mga kumplikadong curved na bahagi at offline na weld modeling.Hindi naaangkop sa real-pagsubaybay sa panahon ng proseso ng hinang |
| Binocular Stereo Vision | Dalawang naka-synchronize na pang-industriya na camera ang tumutugma sa mga texture feature point sa ibabaw ng workpiece at kinakalkula ang mga 3D coordinates batay sa parallax triangulation | Mababang katumpakan: 0.3~1mm sa ilalim ng mga regular na kondisyon; nabigo na buuin muli ang data para sa mga walang texture na ibabaw | Mabilis na single-frame imaging, walang kinakailangang aktibong pinagmumulan ng liwanag | Lubhang mahinang pagtutol; direktang invalidate ng arc flash, surface reflection at non{0}}texture steel plates | Magaspang na pagpoposisyon ng malalaking workpiece, pagtukoy sa presensya ng workpiece at paunang pagpoposisyon ng papasok na materyal sa mga istasyon.Mahigpit na ipinagbabawal para sa mataas-mga gawain sa pagsubaybay sa seam |
Kumpletuhin ang Closed-Loop Control na Proseso ng Adaptive Welding
Napagtanto lang ng sensor ang orihinal na 3D point cloud data acquisition. Ang core ng buong system ay nasa proseso ng pagsusuri ng 3D data at collaborative na motion control ng robot. Ang kumpletong proseso ng closed-loop ay nahahati sa 5 hakbang:
- Tatlong{0}}dimensional na point cloud na muling pagtatayo ng totoong bagay: ini-scan ng visual sensor ang totoong workpiece ng workstation at bumubuo ng point cloud na ganap na nakabatay sa pisikal na morpolohiya. Awtomatiko nitong kinokolekta ang aktwal na mga kondisyon sa pagtatrabaho gaya ng papasok na materyal na pagpapaubaya, pag-offset ng placement, pre-disalignment bago ang assembly at plate gap, nang hindi direktang tinatawag ang ideal na CAD theoretical model;
- Intelligent na pag-uuri at feature extraction ng mga welded joints: Maaaring awtomatikong makilala ng AI algorithm ang butt joint, corner joint, lap joint, V/Y/U groove at iba pang joint form, extract groove width, gap, unfitness of butt joint at 3D coordinates ng starting at ending points ng weld joint. Ang isang set ng programa ay katugma sa maraming uri ng mga grooves na walang hiwalay na programa;
- Independiyenteng pagpaplano ng pinakamainam na landas ng welding: pagsasama-sama ng limitasyon sa paggalaw ng robot, accessibility ng welding gun at detalye ng proseso ng welding, awtomatikong pagpaplano ng kumpletong motion path ng paparating na seksyon, welding section at pag-withdraw at pag-aangat ng baril, at sabay-sabay na pamamahagi ng multi-layer multi-pass welding arrangement path;
- Real-time na pagpapadala ng track sa robot controller: ang data ng track pagkatapos ng point cloud analysis ay ipinapadala sa native motion command format ng robot, na sumusuporta sa linkage synchronous control ng anim na-axis welding robot, gantry welding robot at positioner, at tugma sa mainstream na robot brand controller at PLC;
- Millisecond closed-loop dynamic compensation sa panahon ng welding: patuloy na kolektahin ang three-dimensional groove contour sa panahon ng welding, tukuyin ang weld deviation na dulot ng thermal deformation sa real time, at dynamic na itama ang motion trajectory ng robot; Kasabay nito, inaayos ng linkage welding machine ang mga parameter ng proseso
Adaptive Compensation para sa Thermal Deformation at Linked Adjustment ng Welding Process Parameters
Ang core ng "adaptive" ay ang awtomatikong pagsasaayos ng linkage ng data ng visual na pagsukat at mga parameter ng proseso ng welding, sa halip na baguhin lamang ang posisyon ng robot. Ang linkage adjustment quantifiable process variables ay kinabibilangan ng: welding gun swing amplitude/swing frequency, welding gun travel speed, arc voltage, welding current, wire feed speed, multi-layer weld bead spacing, harap at likod/kaliwa at kanang tilting angle ng welding gun. High-na 3D visual welding system, ang katumpakan ng stability ng pagsubaybay sa katatagan ng thermal deformation compensation ay makokontrol sa loob ng 0.05~0.1mm sub-millimeter level.
Mga Solusyon sa Field Application
Paggawa ng Wind Power Tower
Mahabang circumferential weld ng tower tube, papasok na deviation ng ellipticity ng tube, tuluy-tuloy na thermal deformation ng multi-layer welding, at differential deviation ng dimensyon ng bawat tube.
3D vision solution: line laser real-time welding seam tracking, dynamic na kompensasyon ng thermal deformation sa buong proseso ng circular seam, awtomatikong pag-aayos ng welding bead sa pamamagitan ng multi-layer at multi-pass welding, walang manu-manong pagwawasto ng daanan ng pagtuturo sa bawat layer, at adaptasyon sa production exchange ng mga tower na may iba't ibang diameter.
Paggawa ng Istraktura ng Bakal ng Barko
Ang bumubuo ng paglihis ng mga curved plate na bahagi ng hull at deck ay malaki, ang welding thermal deformation ay patuloy na nagbabago sa spatial na posisyon ng groove, at ang manu-manong pagtuturo ng curved seam ay lubhang mahirap.
3D vision solution: tuloy-tuloy na contour scan ng proseso ng welding, real-time correction ng robot motion trajectory, tuluy-tuloy na pag-lock ng curved surface groove sa pamamagitan ng welding gun arc, awtomatikong welding ng long weld sa complex curved surface at pagpapalit ng manual high-altitude welding.
Construction Machinery Structural Parts
Heavy high-strength steel weldment, multiple groove at multi-angle joint, malaking pagsuntok/assembly deviation ng mga paparating na materyales, madalas na pagbabago ng produksyon ng maliit na batch at maraming modelo.
3D vision solution: Awtomatikong tinutukoy ng AI ang iba't ibang groove joints, at isang-key generation ng kumpletong welding track pagkatapos ng visual scanning. Ang isang hanay ng mga pangunahing pamamaraan ay sumasaklaw sa maraming bahagi ng istruktura, na lubos na nagpapababa ng oras para sa pagpapalit ng mga instruktor sa pagpapakita ng produksyon.
Pressure Vessel Equipment
Ang laki ng groove at weld reinforcement ng circumferential at longitudinal pressure bearing welds ay direktang nakakaapekto sa kaligtasan ng presyon ng kagamitan. Mahigpit ang pamantayan ng inspeksyon ng kalidad ng industriya, at hindi pinapayagan ang mga depekto sa geometric na dimensyon.
3D vision solution: ang totoong-oras na pagsubaybay sa weld ay nakumpleto nang sabay-sabay sa panahon ng welding, ang real-na tatlong-dimensional na contour online na pag-detect ay nakumpleto pagkatapos makumpleto ang welding, welding at inspeksyon ng kalidad sa parehong istasyon, at ang workpiece na may hindi kwalipikadong laki ay naharang sa real time upang matugunan ang mga kinakailangan bago-inspeksyon ng pagtuklas ng espesyal na kagamitan.
Kung ang iyong negosyo ay nakakaranas ng mga hamon sa welding na may mabibigat na bahagi ng istruktura, maaari naming i-customize ang mga nakalaang solusyon sa pagkukumpuni ng linya ng produksyon upang mabilis na mag-deploy ng pinagsama-samang 3D vision welding production lines. Ang aming mga solusyon ay nakakatulong na palakasin ang mga rate ng ani ng welding, bawasan ang kabuuang gastos sa produksyon, bumuo ng closed-loop na digital quality control system, at suportahan ang mga pabrika sa pag-upgrade sa flexible intelligent na pagmamanupaktura.
