應(yīng)用案例 | 基于三維機(jī)器視覺的焊接件上料解決方案
發(fā)布時(shí)間：2024-01-11 17:13:42 作者：顯揚(yáng)科技
在制造業(yè)中，還有許多傳統(tǒng)的焊接自動(dòng)化設(shè)備主要是通過人工來進(jìn)行上料。
傳統(tǒng)的上料過程中，主要是通過人工來進(jìn)行的。上料過程中會(huì)收到人為因素的影響，如操作人員的技能水平、工作態(tài)度等，導(dǎo)致上料不準(zhǔn)確，不穩(wěn)定，影響工作效率。例如，操作人員無法準(zhǔn)確地將焊接件放置在指定位置，或者放置的焊接件不符合要求。?
人工上料也會(huì)增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。因?yàn)樯狭系倪^程中，需要隨時(shí)有人在旁邊監(jiān)守進(jìn)行補(bǔ)料。而隨著勞動(dòng)力成本的不斷上升，不僅增加了用工成本還浪費(fèi)資源。
另外，取料機(jī)構(gòu)在工作時(shí)存在快速轉(zhuǎn)動(dòng)，對操作人員的人身安全有一定威脅，存在一定的安全隱患。操作人員在上料過程中也會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或者疲勞等原因?qū)е乱馔馐鹿实陌l(fā)生，如滑倒、夾傷等。某些焊接件也可能存在危險(xiǎn)性，比如高溫、有毒等，人工上料無法完全避免上述事故，對其健康也有一定影響。
因此，為了提高焊接自動(dòng)化設(shè)備的效率以及安全性，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本和用工成本等，采用3D機(jī)器視覺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工上料方式，再通過機(jī)器人等方式實(shí)現(xiàn)焊接件的自動(dòng)定位和傳送，減少人為因素影響和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
同時(shí)自動(dòng)化設(shè)備也可以根據(jù)不同焊接件和工藝要求進(jìn)行定制和調(diào)整，具有一定的靈活性和適應(yīng)性。
當(dāng)前，汽車零部件焊接設(shè)備在投入使用前都需要進(jìn)行上料操作。大部分設(shè)備都是直接上料，缺乏對原材料的檢測緩解，導(dǎo)致焊接后容易出現(xiàn)不良品，從而影響整體的產(chǎn)品優(yōu)良率。
盡管小部分設(shè)備采用了先檢測后上料的流程，但這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且可能降低整體的生產(chǎn)效率。
隨著科技的發(fā)展，3D機(jī)器視覺引導(dǎo)技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。這一技術(shù)為金屬件上下料生產(chǎn)線提供了完善的解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化的生產(chǎn)流程，無需人工操作就可以完成各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。為各種金屬零部件的上料等場景提供了有效的技術(shù)支持。
Part.1 方案簡述
在上料過程中，通常是將焊接件無序放置在料框或吊具中，再通過3D視覺技術(shù)對工件進(jìn)行識別和定位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化地對焊接件進(jìn)行無序抓取和上料，避免了人工操作的誤差和不便。
同時(shí)，使用機(jī)械臂替代人工進(jìn)行抓取，可以進(jìn)一步提高抓取的精度和效率。機(jī)械臂的抓取精度可以達(dá)到微米級，確保了焊接的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。
此外，這種自動(dòng)化系統(tǒng)可以24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性，為工業(yè)制造帶來了巨大的便利和效益。
Part.2 難點(diǎn)
在焊接件上料過程中，存在以下幾個(gè)難點(diǎn)：
1.放置精度要求高：焊接件通常需要精確地放置在特定的位置，這就需要上料系統(tǒng)能夠具有高精度和定位和調(diào)整能力，便于進(jìn)行準(zhǔn)確地焊接。
2.抗反光：一些焊接件件在表面反光的情況下，會(huì)對視覺識別系統(tǒng)造成干擾，導(dǎo)致機(jī)械臂無法準(zhǔn)確識別和定位焊接件。因此，上料系統(tǒng)需要具備較強(qiáng)的抗反光能力，以克服表面反光對視覺識別的影響，確保準(zhǔn)確無誤地識別和定位金屬件。
3.來料狀態(tài)無序：在焊接件件上料過程中，由于各種原因，如生產(chǎn)流程、運(yùn)輸?shù)龋附蛹赡軙?huì)出現(xiàn)各種不同的狀態(tài)和姿態(tài)。
4.上料困難：對于一些大型、重型或不規(guī)則的焊接件，上料過程會(huì)比較困難。因此要求上料系統(tǒng)需要具備足夠的靈活性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同形狀、大小和重量的焊接件。
Part.3 優(yōu)勢
1.高精度定位：通過采用顯揚(yáng)科技HY-M5三維視覺系統(tǒng)的解決方案，自動(dòng)化設(shè)備可以對焊接件進(jìn)行高精度的定位，定位精度可達(dá)微米級，確保焊接的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。
2.視野廣、成像快、抗反光能力強(qiáng)：自動(dòng)化設(shè)備配備的3D視覺系統(tǒng)具有廣闊的事業(yè)，能夠快速捕捉和識別焊接件。同時(shí)，該系統(tǒng)的抗反光能力較強(qiáng)，能夠提高識別和定位的準(zhǔn)確性。
3.可以同時(shí)進(jìn)行工作：自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)線上可以同時(shí)處理不同型號和規(guī)格的焊接件，提高了生產(chǎn)效率，滿足了企業(yè)多樣化的生產(chǎn)需求。
4.性能穩(wěn)定，支持24小時(shí)工作：自動(dòng)化設(shè)備可以保證生產(chǎn)的連續(xù)性和高效性，減少人工干預(yù)和停機(jī)時(shí)間，能夠7*24小時(shí)不間斷工作，增加企業(yè)的效益。
顯揚(yáng)科技由香港中文大學(xué)博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建，主要研究并產(chǎn)業(yè)化高速高清三維機(jī)器視覺系統(tǒng)，以及智能工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。其研發(fā)的三維機(jī)器視覺設(shè)備精度能達(dá)亞微米級，三維數(shù)據(jù)采集幀率高達(dá)310幀，此外還具有高精度、大景深、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)高效率機(jī)器人引導(dǎo)，以及工業(yè)檢測與測量。顯揚(yáng)科技的產(chǎn)品主要應(yīng)用在對采集速度要求較高的快速工業(yè)產(chǎn)線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等。
