در جوشکاری لیزری رباتیک، سیستم بینایی معمولاً برای تشخیص قطعه کار، تعیین موقعیت درز جوش، تشخیص انحراف موقعیت و سایر عملکردها استفاده می شود. هنگامی که سیستم بینایی از کار می‌افتد، موقعیت‌یابی تغییر می‌کند، تصویر دوربین غیرعادی می‌شود، یا رابطه بین مختصات بینایی و مختصات ربات تغییر می‌کند ، ربات ممکن است موقعیت جوشکاری صحیح را پیدا نکند. این می تواند منجر به انحراف جوش، وقفه در تولید، یا حتی برخورد قطعه کار و تجهیزات شود.

اگر پشتیبانی خدمات حرفه ای به طور موقت در دسترس نباشد، عیب یابی اولیه و کالیبراسیون موقت می تواند به بازیابی تولید کمک کند. با این حال، کالیبراسیون موقت عمدتا باید برای انحرافات موقعیت یابی جزئی و پایدار استفاده شود . اگر مشکل مربوط به دوربین، ربات، سر جوش لیزری، کنترلر یا سیستم ایمنی باشد، پشتیبانی فنی حرفه ای به جای تنظیم غیرمجاز توصیه می شود.

1. چرا یک سیستم بینایی جوشکاری لیزری رباتیک از کار می افتد؟

یک سیستم بینایی جوشکاری لیزری رباتیک معمولی ممکن است شامل یک دوربین صنعتی، لنز، منبع نور، نرم افزار بینایی، ماژول ارتباطی و سیستم مختصات ربات باشد.

دلایل رایج مشکلات موقعیت بینایی عبارتند از:

• گرد و غبار یا آلودگی روغن روی لنز دوربین

• تغییر در موقعیت قطعه کار

• تغییرات قابل توجه در روشنایی محیط

• حرکت جزئی محل نصب دوربین

• پارامترهای بینایی نادرست

• داده های کالیبراسیون غیر عادی

• تغییرات در رابطه بین بینایی و مختصات ربات

• مشکلات ارتباطی

• خرابی دوربین یا کنترلر بینایی

بنابراین، هنگامی که سیستم بینایی به درستی کار نمی کند، اولین قدم باید تعیین این باشد که آیا مشکل مربوط به تصویر، فرآیند تشخیص یا سیستم مختصات است..

2. مرحله اول: تأیید کنید که آیا سیستم ویژن واقعاً از کار افتاده است یا خیر

هنگامی که موقعیت جوش به طور ناگهانی تغییر می کند، بلافاصله برنامه ربات را تغییر ندهید. ابتدا وضعیت فعلی سیستم بینایی را بررسی کنید.

تصویر دوربین را بررسی کنید

نرم افزار ویژن یا رابط مانیتورینگ را باز کنید و تأیید کنید که آیا قطعه کار می تواند به درستی نمایش داده شود یا خیر.

اگر تصویر کاملاً سیاه است، مخدوش است یا دوربین نمی تواند متصل شود، به جای انجام کالیبراسیون مختصات، ابتدا منبع تغذیه دوربین و اتصال ارتباطی را بررسی کنید.

لنز و شیشه محافظ را بررسی کنید

جوشکاری لیزر دود، گرد و غبار و ذرات فلز تولید می کند. آلودگی روی لنز یا شیشه محافظ می تواند بر تشخیص قطعه کار تأثیر بگذارد.

اجزای نوری مربوطه را طبق دستورالعمل های تعمیر و نگهداری سازنده تجهیزات تمیز کنید.

موقعیت قطعه کار را بررسی کنید

بررسی کنید که آیا قطعه کار به همان شکلی که در زمان تولید معمولی قرار دارد قرار گرفته است یا خیر.

تغییر در محل ثابت یا قطعه کار می تواند باعث شود سیستم بینایی مکان متفاوتی را شناسایی کند.

نتیجه تشخیص را بررسی کنید

اگر تصویر دوربین نرمال است اما موقعیت شناسایی شده نادرست است، ممکن است به بررسی بیشتر پارامترهای بینایی و رابطه مختصات نیاز باشد.

3. مرحله دوم: لنز را تمیز کنید و دوباره تشخیص را بررسی کنید

برخی از مشکلات تعیین موقعیت بینایی به دلیل داده های کالیبراسیون نیست، بلکه ناشی از آلودگی در میدان دید دوربین است..

قبل از تمیز کردن، مراحل ایمنی تجهیزات را دنبال کنید و از توقف تجهیزات مربوطه اطمینان حاصل کنید.

بررسی کنید:

• لنز دوربین صنعتی

• شیشه محافظ

• محیط اطراف لنز

• براکت نصب دوربین

• موانع در میدان دید دوربین

پس از تمیز کردن، دوباره با استفاده از همان قطعه کار استاندارد، فرآیند تشخیص دید را اجرا کنید.

اگر تشخیص به حالت عادی برگردد، معمولاً نیازی به تغییر پارامترهای کالیبراسیون بینایی نیست.

4. مرحله سوم: بررسی کنید که آیا موقعیت دوربین تغییر کرده است یا خیر

اگر تصویر دوربین عادی به نظر می رسد اما موقعیت شناسایی شده تغییر کرده است، موقعیت فیزیکی نصب دوربین را بررسی کنید.

به عنوان مثال، فرض کنید سیستم بینایی قبلاً مرکز جوش را به درستی شناسایی کرده است، اما همه قطعات کار اکنون یک افست ثابت را در یک جهت نشان می دهند.

در این مورد بررسی کنید:

• براکت نصب دوربین

• پیچ های ثابت دوربین

• موقعیت لنز

• موقعیت سر جوش لیزری

• موقعیت اثرگذار پایانی ربات

• موقعیت ثابت قطعه کار

اگر دوربین از نظر فیزیکی حرکت کرده باشد، رابطه کالیبراسیون اولیه ممکن است دیگر دقیق نباشد.

به سادگی با تغییر مختصات ربات، خطا را جبران نکنید. در غیر این صورت، ممکن است بعداً تنظیم مجدد سیستم دشوارتر شود.

5. مرحله چهارم: از یک قطعه کار استاندارد برای کالیبراسیون موقت استفاده کنید

اگر سیستم بینایی بتواند تصاویر را بگیرد و قطعه کار را به طور معمول تشخیص دهد، اما یک انحراف مختصات کوچک و ثابت وجود داشته باشد، می توان از قطعه کار استاندارد یا هدف کالیبراسیون برای کالیبراسیون اولیه استفاده کرد.

روند کلی این است:

هدف استاندارد ← انجام تشخیص بصری ← دریافت مختصات بینایی ← مقایسه آن ها با مختصات واقعی ربات ← شناسایی انحراف ← انجام کالیبراسیون بر اساس روش تجهیزات.

به عنوان مثال، اگر سیستم بینایی به طور مداوم نقطه مرجع صحیح را تشخیص دهد اما ربات به مکانی با یک افست ثابت کوچک حرکت کند، انحرافات X و Y را می توان ارزیابی کرد.

برای انحرافات کوچک و پایدار، روش کالیبراسیون مشخص شده توسط سازنده را دنبال کنید.

تنها بر اساس تجربه، پارامترهای بینایی یا مختصات ربات را به طور تصادفی تغییر ندهید. سیستم‌های بینایی، کنترل‌کننده‌های ربات و ساختارهای نرم‌افزاری بین تولیدکنندگان متفاوت است.

6. مرحله پنجم: بررسی کنید که آیا Vision و Robot Coordinates مطابقت دارند یا خیر

فرآیند تعیین موقعیت یک دستگاه جوش لیزری رباتیک شامل تبدیل بین سیستم های مختصات مختلف است.

یک رابطه ساده شده را می توان به صورت زیر درک کرد:

مختصات دوربین → مختصات قطعه کار → مختصات ربات → موقعیت جوش لیزری

اگر بخشی از این رابطه مختصات تغییر کند، ربات ممکن است قطعه کار را به درستی شناسایی کند، اما همچنان در محل اشتباه جوشکاری کند.

به عنوان مثال، اگر سیستم بینایی یک درز جوش را به درستی شناسایی کند اما ربات به طور مداوم به موقعیت افست حرکت کند، تبدیل مختصات بینایی به ربات باید بررسی شود.

اگر تجهیزات یک عملکرد کالیبراسیون خودکار را ارائه می دهند، مراحل کالیبراسیون دستگاه را دنبال کنید.

اگر کالیبراسیون خودکار در دسترس نباشد، پرسنل حرفه ای با تجربه در زمینه رباتیک و بینایی ماشین باید کالیبراسیون را انجام دهند.

7. مرحله ششم: بررسی کنید که آیا پارامترهای بینایی به طور تصادفی تغییر کرده اند یا خیر

وضعیت رایج دیگر این است:

سخت افزار بینایی به طور معمول کار می کند، اما یک پارامتر برنامه بینایی تغییر کرده است.

پارامترهای بالقوه تحت تأثیر عبارتند از:

• قرار گرفتن در معرض بیماری

• به دست آوردن

• آستانه تشخیص

• منطقه شناسایی

• تنظیمات تشخیص لبه

• پارامترهای قالب

• انتخاب برنامه محصول

اگر سیستم قبل از تغییر محصول، تغییر شیفت یا تنظیم نرم افزار به طور معمول کار می کرد، بررسی کنید که آیا تنظیمات بینایی تغییر کرده است یا خیر.

برای برنامه‌های تولید تأیید شده، توصیه می‌شود از پشتیبان‌گیری‌ها و ایجاد مجوزهای دسترسی مناسب برای جلوگیری از تغییرات تصادفی پارامترهای حیاتی استفاده کنید.

8. چرا باید از اصلاح برنامه جوشکاری ربات اجتناب کنید؟

این یک اشتباه رایج هنگام عیب یابی مشکلات موقعیت بینایی است.

فرض کنید ربات در ابتدا به درستی جوش داده شده است اما موقعیت جوش اکنون 2 میلی متر تغییر کرده است. اپراتور ممکن است به سادگی تمام نقاط جوش ربات را 2 میلی متر جابجا کند.

این ممکن است به طور موقت موقعیت جوش را بازیابی کند، اما مشکل واقعی ممکن است ناشی از موارد زیر باشد:

• حرکت دوربین

• داده های کالیبراسیون تغییر می کند

• حرکت فیکسچر

• مشکلات تحول را هماهنگ کنید

• تغییر موقعیت اثرگذار نهایی ربات

اگر علت اصلی اصلاح نشود، اصلاح برنامه ربات می‌تواند ناهماهنگی بزرگ‌تری بین سیستم بینایی و سیستم مختصات ربات ایجاد کند.

یک رویکرد بهتر این است:

ابتدا منبع انحراف را شناسایی کنید، سپس تعیین کنید که آیا سیستم بینایی، فیکسچر، کالیبراسیون مختصات یا برنامه ربات نیاز به تنظیم دارد یا خیر.

9. پس از بازگرداندن موقت تولید چه باید کرد؟

حتی اگر کالیبراسیون موقت موقعیت جوش را بازیابی کند، توصیه نمی شود فوراً به تولید در مقیاس کامل بازگردید.

فرآیند تأیید تدریجی بهتر است:

تست تک قسمتی ← تست مداوم ← بازرسی نمونه گیری ← تولید عادی

بررسی کنید:

• دقت موقعیت جوش

• پایداری ردیابی درز جوش

• ظاهر جوش

• انحراف جوش

• ثبات موقعیت قطعه کار

• ثبات تشخیص بینایی در حین کار مداوم

اگر موقعیت در طول آزمایش مداوم ثابت بماند، تولید می تواند به تدریج به حالت عادی بازگردد.

10. چه زمانی باید خودتان از انجام کالیبراسیون موقت خودداری کنید؟

هر مشکل بینایی نباید توسط اپراتورهای تولید رسیدگی شود.

پشتیبانی فنی حرفه ای در موارد زیر توصیه می شود:

• دوربین نمی تواند وصل شود

• کنترلر بینایی یک نقص سخت افزاری را گزارش می کند

• داده های کالیبراسیون از بین رفته است

• دوربین یا لنز دچار برخورد شده است

• ربات برخورد کرده است

• سر جوش لیزری حرکت کرده است

• پارامترهای نقطه صفر یا مکانیکی ربات غیرعادی هستند

• تشخیص بینایی به طور قابل توجهی در حال تغییر است

• دستگاه هشدار ایمنی را گزارش می کند

• تأثیر تغییرات پارامتر قابل تأیید نیست

به طور خاص، مشکلات مربوط به ربات، منبع لیزر، مدار ایمنی، یا داده‌های کالیبراسیون حیاتی را نباید صرفاً برای شروع مجدد تولید از طریق تنظیمات آزمون و خطا حل کرد.

11. چگونه می توان خرابی های سیستم Vision را کاهش داد؟

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه موثرتر از عیب یابی پس از وقوع خرابی است.

سیستم ویژن را به طور منظم تمیز کنید

یک برنامه تمیز کردن و بازرسی برای لنزها و شیشه های محافظ با توجه به محیط تولید ایجاد کنید.

ساختار نصب دوربین را ایمن کنید

به طور مرتب براکت های دوربین و پیچ های ثابت را بررسی کنید تا تغییرات موقعیت ناشی از لرزش را کاهش دهید.

از داده های کالیبراسیون نسخه پشتیبان تهیه کنید

از برنامه های بینایی معتبر، پارامترهای کالیبراسیون و برنامه های ربات پشتیبان تهیه کنید.

مدیریت دسترسی اپراتور

تغییرات غیرمجاز را به پارامترهای حیاتی بینایی و برنامه های ربات محدود کنید.

تأیید صحت منظم را انجام دهید

از یک قطعه کار استاندارد یا هدف کالیبراسیون برای بررسی دوره ای رابطه بین تشخیص بصری و موقعیت واقعی ربات استفاده کنید.

سوابق تجهیزات را حفظ کنید

عیوب دید، تغییرات پارامترها، فعالیت‌های کالیبراسیون و کارهای تعمیر و نگهداری را ثبت کنید تا عیب‌یابی در آینده آسان‌تر شود.

12. هنگام انتخاب دستگاه جوش لیزری رباتیک چه نکاتی را باید در نظر بگیرید؟

برای کاربردهای جوشکاری لیزری رباتیک که شامل موقعیت‌یابی دید، تشخیص درز جوش یا مسیرهای پیچیده جوش است، سیستم بینایی نباید به عنوان یک دوربین مستقل در نظر گرفته شود.

باید با ربات، سر جوش لیزری، سیستم کنترل، وسایل محل کار و فرآیند جوشکاری همراه باشد..

هنگام انتخاب دستگاه جوش لیزری رباتیک، سازندگان باید موارد زیر را در نظر بگیرند:

• روش تعیین موقعیت بینایی

• دقت تشخیص

• روش کالیبراسیون

• تحول هماهنگ کنید

• عملیات نرم افزاری

• توابع زنگ هشدار

• پشتیبان گیری از داده ها

• پشتیبانی فنی

• ادغام با فرآیند جوشکاری

برای پروژه های اتوماسیون سفارشی، آزمایش واقعی قطعه کار به ویژه قبل از نهایی کردن پیکربندی تجهیزات مهم است.

راه حل های جوش لیزری رباتیک PDKJ: تطبیق دید و سیستم های جوشکاری با برنامه شما

PDKJ یک تولید کننده حرفه ای دستگاه جوش است که دستگاه های جوش لیزری رباتیک و راه حل های جوش خودکار را ارائه می دهد.

بر اساس ساختار قطعه کار، مسیر جوشکاری، چرخه تولید و الزامات اتوماسیون، PDKJ می تواند به ارزیابی پیکربندی های جوش لیزری رباتیک مناسب و راه حل های موقعیت یابی بینایی کمک کند.

قبل از خرید تجهیزات، مشتریان می توانند عکس ها، نقشه ها یا نمونه های واقعی قطعه کار را ارائه دهند. PDKJ ارزیابی رایگان فرآیند جوشکاری و آزمایش نمونه را برای تأیید عملکرد جوش و سازگاری تجهیزات قبل از نهایی کردن راه حل ارائه می دهد.

با ارزیابی قطعه کار واقعی ابتدا و انتخاب ربات مناسب، سیستم جوش لیزری، سیستم بینایی و پیکربندی اتوماسیون، سازندگان می توانند خطرات انتخاب تجهیزات را کاهش داده و پایداری تولید جوش لیزری رباتیک را بهبود بخشند.

اگر نیاز به دستگاه جوش دارید، لطفاً با خانم ژائو تماس بگیرید

ایمیل: pdkj@gd-pw.com

تلفن: +86- 13631765713