V robotickém laserovém svařování se systém vidění běžně používá pro rozpoznávání obrobků, polohování svarového švu, detekci odchylky polohy a další funkce. Když selže systém vidění, posune se poloha, obraz kamery se stane abnormálním nebo se změní vztah mezi souřadnicemi vidění a souřadnicemi robota , robot nemusí najít správnou polohu svařování. To může mít za následek odchylky svaru, přerušení výroby nebo dokonce kolize obrobků a zařízení.

Pokud je profesionální servisní podpora dočasně nedostupná, základní řešení problémů a dočasná kalibrace mohou někdy pomoci obnovit výrobu. Dočasná kalibrace by se však měla používat hlavně pro malé a stabilní odchylky polohy . Pokud se problém týká kamery, robota, laserové svařovací hlavy, ovladače nebo bezpečnostního systému, doporučujeme spíše odbornou technickou podporu než neoprávněné nastavování.

1. Proč selhává robotický laserový systém vidění?

Typický robotický systém vidění pro laserové svařování může zahrnovat průmyslovou kameru, čočku, světelný zdroj, software pro vidění, komunikační modul a souřadnicový systém robota.

Mezi běžné příčiny problémů s polohou zraku patří:

• Znečištění čočky fotoaparátu prachem nebo olejem

• Změny polohy obrobku

• Výrazné změny v okolním osvětlení

• Mírný pohyb montážní polohy kamery

• Nesprávné parametry vidění

• Abnormální kalibrační data

• Změny ve vztahu mezi viděním a souřadnicemi robota

• Komunikační problémy

• Závady kamery nebo ovladače vidění

Když tedy systém vidění přestane správně fungovat, prvním krokem by mělo být určení, zda problém souvisí s obrazem, rozpoznávacím procesem nebo souřadnicovým systémem..

2. Krok 1: Ověřte, zda systém vidění skutečně selhal

Když se svařovací pozice náhle posune, neupravujte okamžitě program robota. Nejprve zkontrolujte aktuální stav systému vidění.

Zkontrolujte snímek fotoaparátu

Otevřete software vidění nebo monitorovací rozhraní a ověřte, zda lze obrobek správně zobrazit.

Pokud je obraz zcela černý, zkreslený nebo se kamera nemůže připojit, místo kalibrace souřadnic nejprve zkontrolujte napájení kamery a komunikační připojení.

Zkontrolujte čočku a ochranné sklo

Laserové svařování produkuje kouř, prach a kovové částice. Znečištění čočky nebo ochranného skla může ovlivnit rozpoznání obrobku.

Vyčistěte příslušné optické součásti podle pokynů pro údržbu od výrobce zařízení.

Zkontrolujte polohu obrobku

Zkontrolujte, zda je obrobek umístěn stejným způsobem jako při běžné výrobě.

Změna polohy přípravku nebo obrobku může způsobit, že systém počítačového vidění identifikuje jiné místo.

Zkontrolujte výsledek rozpoznávání

Pokud je obraz kamery normální, ale zjištěná poloha je nesprávná, může být zapotřebí další kontrola parametrů vidění a vztahu souřadnic.

3. Krok 2: Vyčistěte čočku a znovu zkontrolujte rozpoznávání

Některé problémy s polohováním zraku nejsou způsobeny kalibračními údaji, ale znečištěním v zorném poli kamery.

Před čištěním dodržujte bezpečnostní postupy zařízení a zajistěte, aby bylo příslušné zařízení zastaveno.

Kontrola:

• Objektiv průmyslové kamery

• Ochranné sklo

• Okolí objektivu

• Držák pro montáž kamery

• Překážky v zorném poli kamery

Po vyčištění spusťte znovu proces rozpoznávání obrazu pomocí stejného standardního obrobku.

Pokud se rozpoznávání vrátí k normálu, obvykle není potřeba upravovat parametry kalibrace zraku.

4. Krok 3: Zkontrolujte, zda se poloha kamery nezměnila

Pokud obraz kamery vypadá normálně, ale detekovaná poloha se posunula, zkontrolujte fyzickou polohu instalace kamery.

Předpokládejme například, že systém počítačového vidění dříve správně identifikoval střed svaru, ale všechny obrobky nyní vykazují konzistentní posun ve stejném směru.

V tomto případě zkontrolujte:

• Držák pro montáž kamery

• Upevňovací šrouby kamery

• Pozice objektivu

• Poloha laserové svařovací hlavy

• Poloha koncového efektoru robota

• Poloha upnutí obrobku

Pokud se kamera fyzicky pohnula, původní vztah kalibrace již nemusí být přesný.

Nekompenzujte chybu jednoduše úpravou souřadnic robota. V opačném případě může být pozdější rekalibrace systému obtížnější.

5. Krok čtyři: Použijte standardní obrobek pro dočasnou kalibraci

Pokud systém počítačového vidění dokáže zachytit snímky a rozpoznat obrobek normálně, ale existuje malá a konzistentní odchylka souřadnic, standardní obrobek nebo kalibrační cíl . lze pro základní kalibraci použít

Obecný proces je:

Fixujte standardní cíl → Proveďte vizuální rozpoznání → Získejte souřadnice vidění → Porovnejte je se skutečnými souřadnicemi robota → Identifikujte odchylku → Proveďte kalibraci podle postupu zařízení.

Pokud například systém strojového vidění trvale detekuje správný referenční bod, ale robot se přesune na místo s malým pevným posunem, lze vyhodnotit odchylky X a Y.

U malých stabilních odchylek dodržujte postup kalibrace stanovený výrobcem.

Neměňte náhodně parametry vidění nebo souřadnice robota pouze na základě zkušeností. Systémy vidění, řídicí jednotky robotů a softwarové struktury se mezi výrobci liší.

6. Krok 5: Zkontrolujte, zda se souřadnice vidění a robota shodují

Proces polohování robotického laserového svařovacího stroje zahrnuje převod mezi různými souřadnicovými systémy.

Zjednodušený vztah lze chápat jako:

Souřadnice kamery → Souřadnice obrobku → Souřadnice robota → Pozice laserového svařování

Pokud se jedna část tohoto vztahu souřadnic změní, robot může správně identifikovat obrobek, ale stále svařovat na nesprávném místě.

Pokud například systém počítačového vidění správně identifikuje svarový šev, ale robot se neustále pohybuje do odsazené polohy, měla by se zkontrolovat transformace souřadnic vidění na robota.

Pokud zařízení poskytuje funkci automatické kalibrace, postupujte podle postupu kalibrace stroje.

Pokud automatická kalibrace není k dispozici, měl by kalibraci provést profesionální personál se zkušenostmi v oblasti robotiky a strojového vidění.

7. Krok 6: Zkontrolujte, zda nebyly náhodně změněny parametry vidění

Další běžná situace je:

Hardware počítačového vidění funguje normálně, ale parametr programu počítačového vidění byl změněn.

Mezi potenciálně ovlivněné parametry patří:

• Vystavení

• Získat

• Detekční práh

• Oblast uznání

• Nastavení detekce hran

• Parametry šablony

• Výběr produktového programu

Pokud systém před změnou produktu, změnou směny nebo úpravou softwaru fungoval normálně, zkontrolujte, zda nebyla změněna některá nastavení vidění.

U ověřených produkčních programů se doporučuje udržovat zálohy a vytvořit příslušná přístupová oprávnění, aby se zabránilo náhodným změnám kritických parametrů.

8. Proč byste se měli vyhnout jednoduchým úpravám programu svařování robotem?

Toto je častá chyba při řešení problémů s polohováním zraku.

Předpokládejme, že robot původně svařoval správně, ale svařovací poloha se nyní posunula o 2 mm. Operátor může jednoduše posunout všechny svařovací body robota o 2 mm.

To může dočasně obnovit polohu svařování, ale skutečný problém může být způsoben:

• Pohyb kamery

• Změny kalibračních dat

• Pohyb přípravku

• Problémy transformace souřadnic

• Změna polohy koncového efektoru robota

Pokud není hlavní příčina odstraněna, může úprava programu robota vytvořit ještě větší nesoulad mezi systémem vidění a souřadnicovým systémem robota.

Lepší přístup je:

Nejprve identifikujte zdroj odchylky a poté určete, zda je třeba upravit systém vidění, přípravek, kalibraci souřadnic nebo program robota.

9. Co je třeba udělat po dočasném obnovení výroby?

I když dočasná kalibrace obnoví polohu svařování, nedoporučuje se okamžitě vrátit k sériové výrobě.

Postupné ověřování je lepší:

Jednodílný test → Průběžný test → Kontrola odběru vzorků → Normální výroba

Kontrola:

• Přesnost svařovací polohy

• Stabilita sledování svaru

• Vzhled svaru

• Odchylka svaru

• Konzistence polohování obrobku

• Stabilita rozpoznání zraku při nepřetržitém provozu

Pokud během nepřetržitého testování zůstane poloha stabilní, může se výroba postupně vrátit k normálu.

10. Kdy byste se měli vyvarovat provádění dočasné kalibrace sami?

Ne každý problém se zrakem by měli řešit operátoři výroby.

Profesionální technická podpora se doporučuje, když:

• Fotoaparát se nemůže připojit

• Ovladač vidění hlásí hardwarovou poruchu

• Kalibrační data byla ztracena

• Došlo ke kolizi fotoaparátu nebo objektivu

• Robot se srazil

• Laserová svařovací hlava se posunula

• Nulový bod robota nebo mechanické parametry jsou abnormální

• Rozpoznávání vidění se nadále výrazně posunuje

• Stroj hlásí bezpečnostní alarm

• Dopad změn parametrů nelze potvrdit

Zejména problémy týkající se robota, laserového zdroje, bezpečnostního obvodu nebo kritických kalibračních dat by neměly být řešeny seřizováním metodou pokus-omyl pouze za účelem restartování výroby.

11. Jak lze snížit poruchy zrakového systému?

Preventivní údržba je účinnější než odstraňování problémů po poruše.

Čistěte systém zraku pravidelně

Stanovte plán čištění a kontrol pro čočky a ochranná skla podle výrobního prostředí.

Zajistěte montážní konstrukci kamery

Pravidelně kontrolujte držáky kamery a upevňovací šrouby, abyste omezili změny polohy způsobené vibracemi.

Zálohujte data kalibrace

Zálohujte ověřené programy vidění, kalibrační parametry a programy robotů.

Správa přístupu operátora

Omezte neoprávněné změny kritických parametrů vidění a programů robota.

Provádějte pravidelné ověřování přesnosti

Pomocí standardního obrobku nebo kalibračního cíle pravidelně ověřujte vztah mezi vizuálním rozpoznáváním a skutečnou polohou robota.

Uchovávejte záznamy o vybavení

Zaznamenávejte chyby vidění, změny parametrů, kalibrační činnosti a údržbářské práce, abyste si usnadnili budoucí řešení problémů.

12. Co byste měli zvážit při výběru robotického laserového svařovacího stroje?

U aplikací robotického laserového svařování, které zahrnují polohování vidění, rozpoznávání svarových švů nebo složité svařovací dráhy, by se systém vidění neměl chovat jako nezávislá kamera.

Musí spolupracovat s robotem, laserovou svařovací hlavou, řídicím systémem, upínáním obrobku a svařovacím procesem.

Při výběru robotického laserového svařovacího stroje by výrobci měli zvážit:

• Metoda polohování vidění

• Přesnost rozpoznávání

• Metoda kalibrace

• Transformace souřadnic

• Provoz softwaru

• Funkce alarmu

• Zálohování dat

• Technická podpora

• Integrace s procesem svařování

U zakázkových projektů automatizace je skutečné testování obrobku zvláště důležité před dokončením konfigurace zařízení.

PDKJ Robotic Laser Welding Solutions: Přizpůsobení systémů vidění a svařování vaší aplikaci

PDKJ je profesionální výrobce svařovacích strojů poskytující robotické laserové svařovací stroje a automatizovaná svařovací řešení.

Na základě struktury obrobku, svařovací cesty, výrobního cyklu a požadavků na automatizaci může PDKJ pomoci vyhodnotit vhodné konfigurace robotického laserového svařování a řešení polohování vidění.

Před nákupem zařízení mohou zákazníci poskytnout fotografie obrobků, výkresy nebo skutečné vzorky. PDKJ poskytuje bezplatné vyhodnocení svařovacího procesu a testování vzorků k ověření svařovacího výkonu a kompatibility zařízení před dokončením řešení.

Tím, že nejprve vyhodnotíte skutečný obrobek a vyberete vhodný robot, systém laserového svařování, systém vidění a konfiguraci automatizace, mohou výrobci snížit rizika výběru zařízení a zlepšit stabilitu výroby robotického laserového svařování.

Pokud máte požadavky na svářecí stroj, kontaktujte prosím paní Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Telefon: +86- 13631765713