W zrobotyzowanym spawaniu laserowym system wizyjny jest powszechnie używany do rozpoznawania przedmiotu obrabianego, pozycjonowania spoiny, wykrywania odchyleń położenia i innych funkcji. Kiedy system wizyjny ulegnie awarii, przesunie się pozycjonowanie, obraz z kamery stanie się nieprawidłowy lub zmieni się związek między współrzędnymi wizji a współrzędnymi robota , robot może nie zlokalizować prawidłowej pozycji spawania. Może to skutkować odchyleniami w spoinie, przerwami w produkcji, a nawet kolizją przedmiotu obrabianego i sprzętu.

Jeśli profesjonalna pomoc serwisowa jest chwilowo niedostępna, podstawowe rozwiązywanie problemów i tymczasowa kalibracja mogą czasami pomóc w przywróceniu produkcji. Tymczasową kalibrację należy jednak stosować głównie w przypadku niewielkich i stabilnych odchyleń pozycjonowania . Jeśli problem dotyczy kamery, robota, głowicy do spawania laserowego, sterownika lub systemu bezpieczeństwa, zamiast nieautoryzowanej regulacji zaleca się profesjonalną pomoc techniczną.

1. Dlaczego zrobotyzowany system wizyjny do spawania laserowego zawodzi?

Typowy zrobotyzowany system wizyjny do spawania laserowego może obejmować kamerę przemysłową, obiektyw, źródło światła, oprogramowanie wizyjne, moduł komunikacyjny i układ współrzędnych robota.

Najczęstsze przyczyny problemów z pozycjonowaniem wzroku obejmują:

• Zanieczyszczenie obiektywu aparatu kurzem lub olejem

• Zmiany położenia przedmiotu obrabianego

• Znaczące zmiany w oświetleniu otoczenia

• Niewielki ruch w pozycji montażowej kamery

• Nieprawidłowe parametry widzenia

• Nieprawidłowe dane kalibracyjne

• Zmiany w zależności pomiędzy wizją a współrzędnymi robota

• Problemy z komunikacją

• Awarie kamery lub kontrolera wizyjnego

Dlatego też, gdy system wizyjny przestaje działać prawidłowo, pierwszym krokiem powinno być ustalenie, czy problem dotyczy obrazu , procesu rozpoznawania, czy układu współrzędnych.

2. Krok pierwszy: Sprawdź, czy system wizyjny rzeczywiście uległ awarii

Gdy pozycja spawania nagle się zmieni, nie należy od razu modyfikować programu robota. Najpierw sprawdź aktualny stan systemu wizyjnego.

Sprawdź obraz z kamery

Otwórz oprogramowanie wizyjne lub interfejs monitorowania i sprawdź, czy obrabiany przedmiot może zostać poprawnie wyświetlony.

Jeśli obraz jest całkowicie czarny, zniekształcony lub nie można podłączyć kamery, zamiast przeprowadzać kalibrację współrzędnych, sprawdź najpierw zasilanie kamery i połączenie komunikacyjne.

Sprawdź obiektyw i szkło ochronne

Spawanie laserowe powoduje powstawanie dymu, pyłu i cząstek metalu. Zanieczyszczenia soczewki lub szkła ochronnego mogą mieć wpływ na rozpoznawanie przedmiotu obrabianego.

Wyczyść odpowiednie elementy optyczne zgodnie z instrukcjami konserwacji producenta sprzętu.

Sprawdź położenie przedmiotu obrabianego

Sprawdź, czy przedmiot obrabiany jest ustawiony w taki sam sposób, jak podczas normalnej produkcji.

Zmiana położenia uchwytu lub przedmiotu obrabianego może spowodować, że system wizyjny zidentyfikuje inną lokalizację.

Sprawdź wynik rozpoznawania

Jeśli obraz z kamery jest normalny, ale wykryta pozycja jest nieprawidłowa, może być wymagana dalsza kontrola parametrów widzenia i zależności współrzędnych.

3. Krok drugi: Wyczyść obiektyw i ponownie sprawdź rozpoznawanie

Niektóre problemy z pozycjonowaniem obrazu nie są spowodowane danymi kalibracyjnymi, ale zanieczyszczeniem pola widzenia kamery.

Przed czyszczeniem należy postępować zgodnie z procedurami bezpieczeństwa sprzętu i upewnić się, że dany sprzęt został zatrzymany.

Sprawdzać:

• Przemysłowy obiektyw do aparatu

• Szkło ochronne

• Otoczenie obiektywu

• Uchwyt do montażu kamery

• Przeszkody w polu widzenia kamery

Po oczyszczeniu przeprowadź ponownie proces rozpoznawania wzroku, używając tego samego standardowego przedmiotu obrabianego.

Jeśli rozpoznawanie powróci do normy, zwykle nie ma potrzeby modyfikowania parametrów kalibracji widzenia.

4. Krok trzeci: Sprawdź, czy pozycja kamery uległa zmianie

Jeśli obraz z kamery wygląda normalnie, ale wykryta pozycja uległa przesunięciu, sprawdź fizyczną pozycję instalacji kamery.

Załóżmy na przykład, że system wizyjny wcześniej poprawnie zidentyfikował środek spoiny, ale teraz wszystkie detale wykazują stałe przesunięcie w tym samym kierunku.

W takim przypadku sprawdź:

• Uchwyt do montażu kamery

• Śruby mocujące kamerę

• Pozycja obiektywu

• Pozycja głowicy do spawania laserowego

• Pozycja efektora końcowego robota

• Pozycja mocowania przedmiotu obrabianego

Jeśli kamera fizycznie się poruszyła, oryginalna zależność kalibracji może nie być już dokładna.

Nie należy po prostu kompensować błędu poprzez modyfikację współrzędnych robota. W przeciwnym razie późniejsza ponowna kalibracja systemu może być trudniejsza.

5. Krok czwarty: Użyj standardowego przedmiotu do tymczasowej kalibracji

Jeśli system wizyjny może normalnie rejestrować obrazy i rozpoznawać przedmiot obrabiany, ale występuje małe i stałe odchylenie współrzędnych, standardowy przedmiot obrabiany lub cel kalibracji . do podstawowej kalibracji można zastosować

Ogólny proces to:

Napraw standardowy cel → Wykonaj rozpoznanie wizualne → Uzyskaj współrzędne wizji → Porównaj je z rzeczywistymi współrzędnymi robota → Zidentyfikuj odchylenie → Wykonaj kalibrację zgodnie z procedurą urządzenia.

Na przykład, jeśli system wizyjny konsekwentnie wykrywa prawidłowy punkt odniesienia, ale robot przemieszcza się do lokalizacji z małym, stałym przesunięciem, można ocenić odchylenia X i Y.

W przypadku małych, stabilnych odchyleń należy postępować zgodnie z procedurą kalibracji określoną przez producenta.

Nie zmieniaj losowo parametrów widzenia ani współrzędnych robota na podstawie samego doświadczenia. Systemy wizyjne, sterowniki robotów i struktury oprogramowania różnią się w zależności od producenta.

6. Krok piąty: Sprawdź, czy współrzędne wizji i robota są zgodne

Proces pozycjonowania zrobotyzowanej spawarki laserowej polega na konwersji pomiędzy różnymi układami współrzędnych.

Uproszczoną relację można rozumieć jako:

Współrzędne kamery → Współrzędne przedmiotu obrabianego → Współrzędne robota → Pozycja spawania laserowego

Jeśli zmieni się jedna część tej relacji współrzędnych, robot może poprawnie zidentyfikować przedmiot obrabiany, ale nadal spawać w niewłaściwym miejscu.

Na przykład, jeśli system wizyjny prawidłowo identyfikuje szew spawalniczy, ale robot konsekwentnie przesuwa się do pozycji przesuniętej, należy sprawdzić transformację współrzędnych wizji do robota.

Jeżeli urządzenie posiada funkcję automatycznej kalibracji, postępuj zgodnie z procedurą kalibracji urządzenia.

Jeżeli automatyczna kalibracja nie jest dostępna, kalibrację powinien przeprowadzić profesjonalny personel z doświadczeniem w robotyce i widzeniu maszynowym.

7. Krok szósty: Sprawdź, czy parametry widzenia nie zostały przypadkowo zmienione

Inną częstą sytuacją jest:

Sprzęt wizyjny działa normalnie, ale zmieniono parametr programu wizyjnego.

Parametry, na które potencjalnie ma to wpływ, obejmują:

• Narażenie

• Osiągać

• Próg detekcji

• Region uznania

• Ustawienia wykrywania krawędzi

• Parametry szablonu

• Wybór programu produktowego

Jeśli system działał normalnie przed zmianą produktu, zmianą zmiany lub regulacją oprogramowania, sprawdź, czy nie zostały zmodyfikowane jakiekolwiek ustawienia widzenia.

W przypadku zweryfikowanych programów produkcyjnych zaleca się utrzymywanie kopii zapasowych i ustalanie odpowiednich uprawnień dostępu, aby zapobiec przypadkowym zmianom parametrów krytycznych.

8. Dlaczego należy unikać prostego modyfikowania programu spawania robotem?

Jest to częsty błąd przy rozwiązywaniu problemów z pozycjonowaniem wzroku.

Załóżmy, że robot pierwotnie spawał prawidłowo, ale pozycja spawania przesunęła się teraz o 2 mm. Operator może po prostu przesunąć wszystkie punkty spawania robota o 2 mm.

Może to tymczasowo przywrócić pozycję spawania, ale faktyczny problem może być spowodowany przez:

• Ruch kamery

• Zmiany danych kalibracyjnych

• Ruch oprawy

• Problemy transformacji współrzędnych

• Zmiany położenia efektora końcowego robota

Jeśli pierwotna przyczyna nie zostanie usunięta, modyfikacja programu robota może spowodować jeszcze większe rozbieżności między systemem wizyjnym a układem współrzędnych robota.

Lepszym podejściem jest:

Najpierw zidentyfikuj źródło odchylenia, a następnie określ, czy system wizyjny, uchwyt, kalibracja współrzędnych lub program robota wymagają regulacji.

9. Co należy zrobić po tymczasowym przywróceniu produkcji?

Nawet jeśli tymczasowa kalibracja przywróci pozycję spawania, nie zaleca się natychmiastowego powrotu do produkcji na pełną skalę.

Lepszy jest proces stopniowej weryfikacji:

Test pojedynczej części → Test ciągły → Kontrola próbek → Normalna produkcja

Sprawdzać:

• Dokładność pozycji spawania

• Stabilność śledzenia szwu spawalniczego

• Wygląd spoiny

• Odchylenie spoiny

• Spójność pozycjonowania przedmiotu obrabianego

• Stabilność rozpoznawania wzroku podczas ciągłej pracy

Jeśli pozycja pozostanie stabilna podczas ciągłych testów, produkcja może stopniowo powrócić do normy.

10. Kiedy należy unikać samodzielnego wykonywania tymczasowej kalibracji?

Nie każdym problemem wzroku powinni zajmować się operatorzy produkcyjni.

Profesjonalne wsparcie techniczne zalecane jest gdy:

• Aparat nie może się połączyć

• Kontroler wizyjny zgłasza usterkę sprzętową

• Dane kalibracyjne zostały utracone

• Aparat lub obiektyw uległ kolizji

• Robot zderzył się

• Głowica do spawania laserowego poruszyła się

• Punkt zerowy robota lub parametry mechaniczne są nieprawidłowe

• Rozpoznawanie wzroku nadal znacząco się zmienia

• Maszyna zgłasza alarm bezpieczeństwa

• Nie można potwierdzić wpływu zmian parametrów

W szczególności problemów związanych z robotem, źródłem lasera, obwodem bezpieczeństwa lub krytycznymi danymi kalibracyjnymi nie należy rozwiązywać metodą prób i błędów w celu ponownego uruchomienia produkcji.

11. Jak można ograniczyć awarie systemów wizyjnych?

Konserwacja zapobiegawcza jest skuteczniejsza niż rozwiązywanie problemów po wystąpieniu awarii.

Regularnie czyść system wizyjny

Ustal harmonogram czyszczenia i kontroli soczewek i szkła ochronnego zgodnie ze środowiskiem produkcyjnym.

Zabezpiecz konstrukcję montażową kamery

Regularnie sprawdzaj wsporniki kamery i śruby mocujące, aby ograniczyć zmiany położenia spowodowane wibracjami.

Utwórz kopię zapasową danych kalibracyjnych

Twórz kopie zapasowe zatwierdzonych programów wizyjnych, parametrów kalibracji i programów robotów.

Zarządzaj dostępem operatora

Ogranicz nieautoryzowane zmiany w krytycznych parametrach wizyjnych i programach robotów.

Wykonuj regularną weryfikację dokładności

Użyj standardowego przedmiotu obrabianego lub celu kalibracyjnego, aby okresowo weryfikować związek między rozpoznawaniem wzrokowym a rzeczywistą pozycją robota.

Prowadź dokumentację sprzętu

Rejestruj usterki systemu wizyjnego, zmiany parametrów, czynności kalibracyjne i prace konserwacyjne, aby ułatwić rozwiązywanie problemów w przyszłości.

12. Co należy wziąć pod uwagę przy wyborze zrobotyzowanej spawarki laserowej?

W przypadku zastosowań zrobotyzowanego spawania laserowego obejmujących pozycjonowanie wizyjne, rozpoznawanie spoin lub złożone ścieżki spawania, systemu wizyjnego nie należy traktować jako niezależnej kamery.

Musi współpracować z robotem, głowicą do spawania laserowego, systemem sterowania, uchwytem roboczym i procesem spawania.

Wybierając zrobotyzowaną spawarkę laserową, producenci powinni wziąć pod uwagę:

• Metoda pozycjonowania wzrokowego

• Dokładność rozpoznawania

• Metoda kalibracji

• Transformacja współrzędnych

• Obsługa oprogramowania

• Funkcje alarmowe

• Kopia zapasowa danych

• Wsparcie techniczne

• Integracja z procesem spawania

W przypadku niestandardowych projektów automatyzacji rzeczywiste testowanie przedmiotu obrabianego jest szczególnie ważne przed sfinalizowaniem konfiguracji sprzętu.

Rozwiązania w zakresie zrobotyzowanego spawania laserowego PDKJ: dopasowanie systemów wizyjnych i spawalniczych do Twojego zastosowania

PDKJ to profesjonalny producent maszyn spawalniczych dostarczający zrobotyzowane maszyny do spawania laserowego i zautomatyzowane rozwiązania spawalnicze.

W oparciu o strukturę przedmiotu obrabianego, ścieżkę spawania, cykl produkcyjny i wymagania dotyczące automatyzacji, PDKJ może pomóc w ocenie odpowiednich konfiguracji zrobotyzowanego spawania laserowego i rozwiązań w zakresie pozycjonowania wizyjnego.

Przed zakupem sprzętu klienci mogą dostarczyć zdjęcia detali, rysunki lub rzeczywiste próbki. PDKJ zapewnia bezpłatną ocenę procesu spawania i testowanie próbek w celu sprawdzenia wydajności spawania i kompatybilności sprzętu przed sfinalizowaniem rozwiązania.

Oceniając najpierw rzeczywisty przedmiot obrabiany i wybierając odpowiedniego robota, system spawania laserowego, system wizyjny i konfigurację automatyki, producenci mogą zmniejszyć ryzyko związane z wyborem sprzętu i poprawić stabilność produkcji z użyciem zrobotyzowanego spawania laserowego.

Jeśli masz wymagania dotyczące spawarki, skontaktuj się z panią Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Telefon: + 13631765713