Trong hàn laser robot, hệ thống thị giác thường được sử dụng để nhận dạng phôi, định vị đường hàn, phát hiện sai lệch vị trí và các chức năng khác. Khi hệ thống quan sát bị lỗi, vị trí thay đổi, hình ảnh camera trở nên bất thường hoặc mối quan hệ giữa tọa độ tầm nhìn và tọa độ robot thay đổi , robot có thể không xác định được vị trí hàn chính xác. Điều này có thể dẫn đến sai lệch mối hàn, gián đoạn sản xuất hoặc thậm chí là va chạm giữa phôi và thiết bị.

Nếu tạm thời không có hỗ trợ dịch vụ chuyên nghiệp, việc khắc phục sự cố cơ bản và hiệu chỉnh tạm thời đôi khi có thể giúp khôi phục sản xuất. Tuy nhiên, hiệu chuẩn tạm thời chủ yếu nên được sử dụng cho những sai lệch vị trí nhỏ và ổn định . Nếu sự cố liên quan đến máy ảnh, robot, đầu hàn laser, bộ điều khiển hoặc hệ thống an toàn, bạn nên hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp thay vì điều chỉnh trái phép.

1. Tại sao Hệ thống Quan sát hàn Laser bằng Robot lại thất bại?

Một hệ thống thị giác hàn laser robot điển hình có thể bao gồm máy ảnh công nghiệp, ống kính, nguồn sáng, phần mềm thị giác, mô-đun giao tiếp và hệ thống tọa độ robot.

Nguyên nhân phổ biến của vấn đề định vị tầm nhìn bao gồm:

• Bụi hoặc dầu dính vào ống kính máy ảnh

• Thay đổi vị trí phôi

• Những thay đổi đáng kể về ánh sáng xung quanh

• Chuyển động nhẹ của vị trí lắp camera

• Thông số tầm nhìn không chính xác

• Dữ liệu hiệu chuẩn bất thường

• Thay đổi mối quan hệ giữa tầm nhìn và tọa độ robot

• Vấn đề giao tiếp

• Lỗi máy ảnh hoặc bộ điều khiển tầm nhìn

Do đó, khi hệ thống thị giác ngừng hoạt động bình thường, bước đầu tiên cần xác định xem sự cố có liên quan đến hình ảnh, quá trình nhận dạng hay hệ tọa độ hay không..

2. Bước một: Xác nhận xem hệ thống thị giác có thực sự bị lỗi hay không

Khi vị trí hàn thay đổi đột ngột, không sửa đổi ngay chương trình robot. Đầu tiên hãy kiểm tra trạng thái hiện tại của hệ thống thị giác.

Kiểm tra hình ảnh camera

Mở phần mềm thị giác hoặc giao diện giám sát và xác nhận xem phôi có thể được hiển thị chính xác hay không.

Nếu hình ảnh hoàn toàn đen, bị biến dạng hoặc máy ảnh không thể kết nối, trước tiên hãy kiểm tra nguồn điện và kết nối giao tiếp của máy ảnh thay vì thực hiện hiệu chỉnh tọa độ.

Kiểm tra ống kính và kính bảo vệ

Hàn laser tạo ra khói, bụi và các hạt kim loại. Sự nhiễm bẩn trên thấu kính hoặc kính bảo vệ có thể ảnh hưởng đến khả năng nhận dạng phôi.

Làm sạch các bộ phận quang học liên quan theo hướng dẫn bảo trì của nhà sản xuất thiết bị.

Kiểm tra vị trí phôi

Xác nhận xem phôi có được định vị giống như trong quá trình sản xuất thông thường hay không.

Sự thay đổi vị trí vật cố định hoặc phôi có thể khiến hệ thống thị giác xác định một vị trí khác.

Kiểm tra kết quả nhận dạng

Nếu hình ảnh camera bình thường nhưng vị trí được phát hiện không chính xác, có thể cần phải kiểm tra thêm các thông số tầm nhìn và mối quan hệ tọa độ.

3. Bước hai: Làm sạch ống kính và kiểm tra lại khả năng nhận dạng

Một số vấn đề về định vị tầm nhìn không phải do dữ liệu hiệu chuẩn gây ra mà do ô nhiễm trong trường nhìn của máy ảnh.

Trước khi vệ sinh, hãy tuân thủ các quy trình an toàn thiết bị và đảm bảo rằng thiết bị liên quan đã dừng hoạt động.

Kiểm tra:

• Ống kính máy ảnh công nghiệp

• Kính bảo vệ

• Môi trường xung quanh ống kính

• Giá đỡ gắn máy ảnh

• Vật cản trong tầm nhìn của camera

Sau khi làm sạch, hãy chạy lại quy trình nhận dạng hình ảnh bằng cách sử dụng phôi gia công tiêu chuẩn tương tự.

Nếu khả năng nhận dạng trở lại bình thường thì thường không cần phải sửa đổi các thông số hiệu chỉnh thị giác.

4. Bước ba: Kiểm tra xem vị trí camera đã thay đổi chưa

Nếu hình ảnh camera bình thường nhưng vị trí phát hiện đã dịch chuyển, hãy kiểm tra vị trí lắp đặt camera vật lý.

Ví dụ: giả sử hệ thống quan sát trước đây đã xác định chính xác tâm mối hàn, nhưng tất cả các phôi hiện nay đều hiển thị độ lệch nhất quán theo cùng một hướng.

Trong trường hợp này, hãy kiểm tra:

• Giá đỡ gắn máy ảnh

• Vít cố định máy ảnh

• Vị trí ống kính

• Vị trí đầu hàn laser

• Vị trí tác động cuối của robot

• Vị trí cố định phôi

Nếu máy ảnh đã di chuyển về mặt vật lý, mối quan hệ hiệu chuẩn ban đầu có thể không còn chính xác nữa.

Đừng chỉ sửa lỗi bằng cách sửa đổi tọa độ của robot. Nếu không, hệ thống có thể trở nên khó hiệu chỉnh lại sau này.

5. Bước bốn: Sử dụng phôi tiêu chuẩn để hiệu chuẩn tạm thời

Nếu hệ thống thị giác có thể chụp ảnh và nhận dạng phôi một cách bình thường, nhưng có độ lệch tọa độ nhỏ và nhất quán, thì phôi tiêu chuẩn hoặc mục tiêu hiệu chuẩn có thể được sử dụng để hiệu chuẩn cơ bản.

Quá trình chung là:

Cố định mục tiêu tiêu chuẩn → Thực hiện nhận dạng trực quan → Lấy tọa độ tầm nhìn → So sánh chúng với tọa độ robot thực tế → Xác định độ lệch → Thực hiện hiệu chỉnh theo quy trình của thiết bị.

Ví dụ: nếu hệ thống thị giác liên tục phát hiện điểm tham chiếu chính xác nhưng robot di chuyển đến vị trí có độ lệch cố định nhỏ thì có thể đánh giá độ lệch X và Y.

Đối với những sai lệch nhỏ, ổn định, hãy thực hiện theo quy trình hiệu chuẩn do nhà sản xuất quy định.

Không thay đổi ngẫu nhiên các thông số tầm nhìn hoặc tọa độ của robot chỉ dựa trên kinh nghiệm. Hệ thống thị giác, bộ điều khiển robot và cấu trúc phần mềm khác nhau giữa các nhà sản xuất.

6. Bước năm: Kiểm tra xem tọa độ của Tầm nhìn và Robot có khớp nhau không

Quá trình định vị của máy hàn laser robot bao gồm việc chuyển đổi giữa các hệ tọa độ khác nhau.

Mối quan hệ đơn giản có thể được hiểu là:

Tọa độ camera → Tọa độ phôi → Tọa độ robot → Vị trí hàn laser

Nếu một phần của mối quan hệ tọa độ này thay đổi, robot có thể xác định chính xác phôi nhưng vẫn hàn sai vị trí.

Ví dụ: nếu hệ thống thị giác xác định chính xác đường hàn nhưng robot liên tục di chuyển đến vị trí lệch, thì cần kiểm tra chuyển đổi tọa độ tầm nhìn sang robot.

Nếu thiết bị cung cấp chức năng hiệu chuẩn tự động, hãy làm theo quy trình hiệu chuẩn của máy.

Nếu không có hiệu chuẩn tự động, nhân viên chuyên nghiệp có kinh nghiệm về robot và thị giác máy sẽ thực hiện hiệu chuẩn.

7. Bước sáu: Kiểm tra xem các thông số thị giác có vô tình bị thay đổi hay không

Một tình huống phổ biến khác là:

Phần cứng thị giác đang hoạt động bình thường nhưng tham số chương trình thị giác đã bị thay đổi.

Các thông số có khả năng bị ảnh hưởng bao gồm:

• Phơi bày

• Nhận được

• Ngưỡng phát hiện

• Vùng nhận dạng

• Cài đặt phát hiện cạnh

• Thông số mẫu

• Lựa chọn chương trình sản phẩm

Nếu hệ thống hoạt động bình thường trước khi thay đổi sản phẩm, thay ca hoặc điều chỉnh phần mềm, hãy kiểm tra xem có bất kỳ cài đặt thị giác nào đã được sửa đổi hay không.

Đối với các chương trình sản xuất đã được xác minh, nên duy trì các bản sao lưu và thiết lập quyền truy cập phù hợp để ngăn chặn những thay đổi vô tình đối với các thông số quan trọng.

8. Tại sao bạn nên tránh việc sửa đổi chương trình hàn Robot một cách đơn giản?

Đây là lỗi thường gặp khi xử lý sự cố về định vị tầm nhìn.

Giả sử ban đầu robot hàn chính xác nhưng vị trí hàn hiện đã dịch chuyển 2 mm. Người vận hành có thể chỉ cần di chuyển tất cả các điểm hàn của robot thêm 2 mm.

Điều này có thể tạm thời khôi phục lại vị trí hàn, nhưng vấn đề thực tế có thể do:

• Chuyển động của máy ảnh

• Thay đổi dữ liệu hiệu chuẩn

• Chuyển động cố định

• Bài toán chuyển đổi tọa độ

• Thay đổi vị trí của bộ phận tác động cuối của robot

Nếu nguyên nhân cốt lõi không được khắc phục, việc sửa đổi chương trình rô-bốt có thể tạo ra sự không khớp thậm chí còn lớn hơn giữa hệ thống thị giác và hệ tọa độ rô-bốt.

Một cách tiếp cận tốt hơn là:

Trước tiên, hãy xác định nguồn gốc của sai lệch, sau đó xác định xem hệ thống thị giác, thiết bị cố định, hiệu chỉnh tọa độ hoặc chương trình robot có cần điều chỉnh hay không.

9. Nên làm gì sau khi tạm thời khôi phục sản xuất?

Ngay cả khi hiệu chuẩn tạm thời khôi phục lại vị trí hàn, không nên quay lại sản xuất toàn diện ngay lập tức.

Quá trình xác minh dần dần sẽ tốt hơn:

Kiểm tra một phần → Kiểm tra liên tục → Kiểm tra lấy mẫu → Sản xuất bình thường

Kiểm tra:

• Độ chính xác vị trí hàn

• Độ ổn định theo dõi đường hàn

• Sự xuất hiện của mối hàn

• Độ lệch mối hàn

• Tính nhất quán của vị trí phôi

• Độ ổn định nhận dạng tầm nhìn trong quá trình hoạt động liên tục

Nếu vị trí vẫn ổn định trong quá trình thử nghiệm liên tục, quá trình sản xuất có thể dần trở lại bình thường.

10. Khi nào bạn nên tránh tự mình thực hiện hiệu chỉnh tạm thời?

Không phải mọi vấn đề về thị lực đều phải được người vận hành sản xuất xử lý.

Hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp được khuyến khích khi:

• Máy ảnh không thể kết nối

• Bộ điều khiển tầm nhìn báo cáo lỗi phần cứng

• Dữ liệu hiệu chuẩn đã bị mất

• Máy ảnh hoặc ống kính bị va chạm

• Robot đã va chạm

• Đầu hàn laser đã di chuyển

• Điểm 0 của robot hoặc các thông số cơ học không bình thường

• Nhận dạng tầm nhìn tiếp tục trôi đi đáng kể

• Máy báo cảnh báo an toàn

• Không thể xác nhận tác động của việc thay đổi tham số

Đặc biệt, không nên xử lý các vấn đề liên quan đến robot, nguồn laser, mạch an toàn hoặc dữ liệu hiệu chuẩn quan trọng thông qua việc điều chỉnh thử và sai chỉ để khởi động lại sản xuất.

11. Làm thế nào có thể giảm thiểu lỗi hệ thống thị giác?

Bảo trì phòng ngừa hiệu quả hơn việc khắc phục sự cố sau khi xảy ra lỗi.

Thường xuyên vệ sinh hệ thống thị giác

Thiết lập lịch trình vệ sinh và kiểm tra thấu kính và kính bảo vệ tùy theo môi trường sản xuất.

Cố định cấu trúc gắn camera

Thường xuyên kiểm tra giá đỡ camera và vít cố định để giảm sự thay đổi vị trí do rung lắc.

Sao lưu dữ liệu hiệu chuẩn

Sao lưu các chương trình thị giác đã được xác thực, thông số hiệu chuẩn và chương trình robot.

Quản lý quyền truy cập của nhà điều hành

Hạn chế các thay đổi trái phép đối với các thông số tầm nhìn quan trọng và chương trình robot.

Thực hiện xác minh độ chính xác thường xuyên

Sử dụng phôi gia công tiêu chuẩn hoặc mục tiêu hiệu chuẩn để xác minh định kỳ mối quan hệ giữa nhận dạng trực quan và vị trí thực tế của robot.

Duy trì hồ sơ thiết bị

Ghi lại các lỗi thị giác, thay đổi thông số, hoạt động hiệu chỉnh và công việc bảo trì để giúp khắc phục sự cố trong tương lai dễ dàng hơn.

12. Bạn nên cân nhắc điều gì khi lựa chọn máy hàn Laser rô-bốt?

Đối với các ứng dụng hàn laser robot liên quan đến định vị tầm nhìn, nhận dạng đường hàn hoặc đường hàn phức tạp, không nên coi hệ thống tầm nhìn như một camera độc lập.

Nó cần phải làm việc cùng với robot, đầu hàn laser, hệ thống điều khiển, vật cố định và quy trình hàn.

Khi lựa chọn máy hàn laser robot, nhà sản xuất nên cân nhắc:

• Phương pháp định vị tầm nhìn

• Độ chính xác nhận dạng

• Phương pháp hiệu chuẩn

• Phép biến đổi tọa độ

• Vận hành phần mềm

• Chức năng báo động

• Sao lưu dữ liệu

• Hỗ trợ kỹ thuật

• Tích hợp với quá trình hàn

Đối với các dự án tự động hóa tùy chỉnh, việc kiểm tra phôi thực tế đặc biệt quan trọng trước khi hoàn thiện cấu hình thiết bị.

Giải pháp hàn Laser bằng rô-bốt PDKJ: Kết hợp hệ thống hàn và thị giác với ứng dụng của bạn

PDKJ là nhà sản xuất máy hàn chuyên nghiệp cung cấp máy hàn laser robot và các giải pháp hàn tự động.

Dựa trên cấu trúc phôi, đường hàn, chu trình sản xuất và yêu cầu tự động hóa, PDKJ có thể giúp đánh giá cấu hình hàn laser robot phù hợp và các giải pháp định vị tầm nhìn.

Trước khi mua thiết bị, khách hàng có thể cung cấp ảnh phôi, bản vẽ hoặc mẫu thực tế. PDKJ cung cấp đánh giá quy trình hàn miễn phí và thử nghiệm mẫu để xác minh hiệu suất hàn và khả năng tương thích của thiết bị trước khi hoàn thiện giải pháp.

Bằng cách đánh giá phôi thực tế trước tiên và chọn robot, hệ thống hàn laser, hệ thống thị giác và cấu hình tự động hóa phù hợp, nhà sản xuất có thể giảm thiểu rủi ro khi lựa chọn thiết bị và cải thiện tính ổn định của quá trình sản xuất hàn laser bằng robot.

Nếu bạn có yêu cầu về máy hàn vui lòng liên hệ Ms. Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Điện thoại: +86- 13631765713