自動化焊接,視覺軟件如何發(fā)揮價(jià)值?
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- 發(fā)布時(shí)間:2022-03-27 16:23
受益于現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,近年來空氣壓縮機(jī)行業(yè)市場競爭越發(fā)激烈。壓縮機(jī)是一種將低壓氣體提升為高壓氣體的從動的流體機(jī)械,是制冷系統(tǒng)的心臟,廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石油等工業(yè)中,用于高爐鼓風(fēng)、高爐和鍋爐的煤粉輸送、礦井和電站冷卻塔通風(fēng)等。
許多企業(yè)工廠通過不斷擴(kuò)大規(guī)模與生產(chǎn)工藝,以求更多市場份額。但空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)制造過程中涉及大量的焊接工序,許多焊接工藝復(fù)雜,運(yùn)用傳統(tǒng)的人工焊接已難以滿足產(chǎn)能,因此急于尋求可靠的自動化焊接方案。今天,讓我們走進(jìn)阿特拉斯•科普柯的無錫工廠,看看其是如何通過視覺軟件實(shí)現(xiàn)自動化焊接的。
焊接工藝中遇到的挑戰(zhàn)
阿特拉斯•科普柯是在全球市場位居前列的可持續(xù)生產(chǎn)力解決方案提供商,為客戶提供創(chuàng)新的壓縮機(jī)、真空解決方案和空氣處理系統(tǒng)、動力工具和裝配系統(tǒng)。其無錫工廠是阿特拉斯•科普柯集團(tuán)投資的全資子公司,為全球市場開發(fā)和生產(chǎn)阿特拉斯•科普柯品牌的壓縮機(jī)技術(shù)及動力技術(shù)業(yè)務(wù)的產(chǎn)品。
作為壓縮機(jī)行業(yè)規(guī)模最大、生產(chǎn)工藝最先進(jìn)的壓縮機(jī)制造廠之一,無錫工廠的生產(chǎn)制造過程中涉及大量的焊接工序。在其中若干種產(chǎn)品線上,其焊接工藝較為復(fù)雜,遇到的挑戰(zhàn)也比較多。
過去,阿特拉斯•科普柯的產(chǎn)品焊接主要采用人工手工焊接焊孔的方式來進(jìn)行?焊孔分布沒有規(guī)律且焊接順序有嚴(yán)格要求,工人必須重復(fù)在產(chǎn)品兩端來回游走觸發(fā)焊槍,很難記住每次焊接的順序,容易出錯(cuò)。此外,產(chǎn)品焊接孔位多,每個(gè)產(chǎn)品焊孔數(shù)量從208到308之間不等,每種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品焊接參數(shù)不同,容易混淆。不僅如此,傳統(tǒng)方式焊接時(shí)間長,完全是重復(fù)性工作,工人的勞動強(qiáng)度也大,對工人健康、產(chǎn)品質(zhì)量均有一定的影響。在此背景下,對于企業(yè)來說,焊接自動化勢在必行。
無錫工廠的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人了解到基于視覺傳感技術(shù)的自動化焊接可極大提高焊接的質(zhì)量和效率。“為解決手工焊接的弊端,我們決定采用機(jī)器人加視覺引導(dǎo)的方式進(jìn)行自動化焊接。據(jù)測算,在保證焊接工藝及質(zhì)量不變的情況下,可以省去三班倒模式下的三個(gè)焊接人工。”該負(fù)責(zé)人說道。
視覺軟件助力焊接自動化
康耐視VisionPro是領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)式視覺軟件,借助VisionPro,用戶可以訪問功能較強(qiáng)的圖案匹配、斑點(diǎn)、卡尺、線位置、圖像過濾、OCR和OCV視覺工具庫,以及進(jìn)行一維條碼和二維碼讀取,以執(zhí)行如檢測、識別和測量等各種功能。VisionPro軟件可與廣泛的.NET類庫和用戶控件完全集成,其中,VisionPro的PatMax®工具在定位識別項(xiàng)目中非常重要,可以在圖像模糊、對比度低、目標(biāo)形變嚴(yán)重的情況下,實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的定位和目標(biāo)識別功能。
另外,基于現(xiàn)場空間限制,無錫工廠選擇協(xié)作機(jī)器人作為焊接機(jī)器人本體,這樣可以避免現(xiàn)場安裝防護(hù)網(wǎng)。在無錫工廠和供應(yīng)商工程師們的共同努力下,康耐視VisionPro軟件配合協(xié)作機(jī)器人來完成自動焊接的解決方案順利完成了測試驗(yàn)證。
該解決方案的主要流程是視覺引導(dǎo)自動焊接機(jī)器人的引入,將所有點(diǎn)的粗定位點(diǎn)示教進(jìn)機(jī)器人程序,然后在粗定位點(diǎn)拍照找焊孔的中心孔。通過事先標(biāo)定的鏡頭中心與焊槍中心的距離,自動計(jì)算出最終焊接中心孔的位置,再由協(xié)作機(jī)器人將焊槍插入孔內(nèi),觸發(fā)焊槍開始信號,完成當(dāng)前孔的焊接過程,并重復(fù)完成所有孔的焊接過程。
在生產(chǎn)中開始將該解決方案引入實(shí)際運(yùn)行中后,焊接工位實(shí)現(xiàn)自動化,節(jié)省了人工成本,項(xiàng)目投資回報(bào)縮短為2.7年左右。焊接工藝參數(shù)可也實(shí)時(shí)讀取,焊機(jī)數(shù)量、產(chǎn)品信號可追溯,焊接效率整整提升了50%。焊接質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的顯著提高,獲得了本土和國外管理層以及現(xiàn)場員工的一致好評和高度認(rèn)可。
“VisionPro軟件使用拖拽式開發(fā),相比傳統(tǒng)的開發(fā)軟件更簡單,對使用者的軟件開發(fā)要求不高,另外其提供的Tool也比較齊全,能滿足絕大部分的視覺要求,很適合一些項(xiàng)目難度大、開發(fā)周期短的項(xiàng)目。”阿特拉斯•科普柯(無錫)工廠工程師說道。
