고정-경로 자동화의 한계는 무엇입니까
고정 티치 용접과 수동 용접의 한계
기존 로봇은 고정 트랙을 사전 학습하는 -용접 모드를 채택하고, 공작물 용접 정확도와 성형 품질은 툴링 위치 정확도와 투입 재료의 일관성에 크게 좌우되며, 생산 시 세 가지 작업 조건은 용접 실패로 직접 이어집니다.
- 들어오는 어셈블리의 치수 공차: the workpiece dimension and assembly misalignment deviation caused by stamping, machining and assembly. When the comprehensive tolerance of workpiece>± 0.5mm, 고정 트랙에는 용접 편차가 있고 한쪽 면 융합이 불량하고- 용접이 유휴 상태입니다.
- 용접 열 변형 축적:아크의 지속적인 열 입력은 공작물의 소성/탄성 변형을 일으키고 정확한 스폿 용접 위치 지정의 이론적 궤적, 다-층 및 다중{1}}패스 용접 후 용접 위치의 지속적인 편차, 두꺼운 판의 긴 용접 변형은 밀리미터 수준에 도달할 수 있습니다.
- 높은 생산 비용 변경 및 다양한 품종 시운전:제품 유형을 변경하려면 전체 용접 이음새 궤적을 수동으로 다시 표시하고-고정밀 포지셔닝 도구를 교체해야 하며, 소규모 배치와 다양한 생산 라인의 시운전 작업 시간 비율이-매우 높습니다.
3D 비전 용접 로봇이란?
다음에서 업그레이드사전-프로그래밍된 실행에게인식-기반 적응형 용접
3D 비전 용접 로봇은 3D 스캐닝 - 용접 심 특징 식별 - 로봇 추적 실시간-시간 수정 폐쇄-루프 제어 논리를 구축하고 기존의 "메모리 고정 경로" 모드를 완전히 포기합니다. 장비는 현재 스테이션의 물리적 공작물 형태를 실시간으로 스캔하고 실제 용접 심 홈 좌표를 추출하며 적응형 단일 공작물의 용접 모션 트랙을 동적으로 생성합니다. 이는 CAD 이론 모델에 의존하지 않으며 사전-저장된 교육 프로그램.
| 비교 차원 | 고정 티칭/수동 용접 | 3D 비전 적응형 용접 로봇 |
|---|---|---|
| 들어오는 치수 편차에 대한 적응성 | 고정된 궤적은 사소한 편차로 인해 용접 오프셋 및 열악한 융합을 유발합니다. | 3D 윤곽을 하나씩 재구성하고 실시간으로 용접 좌표를 수정하며 ±1~3mm 범위의 수신 공차와 호환됩니다. |
| 제품 변경 시운전 | 신제품에 필요한 전체 궤적 재-학습 및 맞춤형 고정밀-고정물 | 재사용 가능한 기본 프로그램 반복 티칭 없이 공작물 윤곽 스캐닝을 통해 자동으로 궤적이 생성됩니다. |
| 툴링 설비에 대한 의존성 | 매우 높고 간격이 0인-높은-정밀 클램프가 필수입니다. | 낮은 요구 사항; 단순 오류-잘못 배치된 공작물에 허용되는 고정 장치 및 플로팅 포지셔닝 구조 |
| 용접 품질의 일관성 | Fixture의 마모, 작업자의 숙련도, 열변형으로 인해 변동이 심함 | 전체 프로세스 동적 보상, 안정적이고 반복 가능한 용접 형성 효과를 갖춘 마이크론-레벨 센서 포지셔닝- |
| 운영자 기술 임계값 | 공인된 숙련된 용접공과 전문 로봇 교습 기술자가 필요합니다. | 기본적인 장비 작동 교육만 필요합니다. 전문 용접 및 로봇 교육 능력은 필수가 아닙니다. |
3D 비전 용접의 핵심 작동 원리: 3D 센서 데이터 수집, 용접 심 특징 인식, 적응형 로봇 궤적 계획
세 가지 주류 3D 비전 센싱 솔루션의 기술 비교
업계의 주류 3D 감지 기술에는 라인 레이저 삼각측량(레이저 프로파일 스캐너), 구조광 및 양안 스테레오 비전이 포함됩니다.
| 탐지 방법 | 이미징 원리 | 정적 반복 포지셔닝 정확도 | 감지 속도 | 반사에 대한 저항성 / 강한 주변광 | 핵심 애플리케이션 시나리오 |
|---|---|---|---|---|---|
| 선형 레이저 삼각측량(선형 레이저 프로파일 센서) | 단일 선형 레이저 빔을 방출합니다. 산업용 카메라는 작업물 표면의 변형된 레이저 윤곽을 캡처하고 삼각 측량 알고리즘을 통해 단면의 3D 좌표를 계산합니다.- | 표준 작업 조건에서 0.05mm 이하; 프리미엄 모델은 0.01~0.03mm 달성 | 라인 스캐닝의 높은 프레임 속도, 밀리초-레벨 단일 단면-샘플링, 용접 중 연속 추적 지원 | 중간 성능; 정반사 노이즈는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등 반사율이 높은 재질에서 쉽게 발생하며, 이는 편광 필터를 추가하면 억제할 수 있습니다. | 용접 중 실시간 -심 추적, 좁은 홈, 맞대기/필렛 접합에 대한 동적 편차 보정 및 다-층 다{3}}패스 용접에 대한 실시간 보상(용접 산업의 표준 주류 솔루션) |
| 영역 구조화 조명 비전(격자 구조화 조명) | 한 번의 촬영으로 주기적인 격자 무늬를 투영하고 공작물의 완전한 3D 포인트 클라우드를 재구성합니다. | 전역 평면 정확도: 0.08~0.15mm | 전체{2}}단일 스캐닝의 경우 50~200ms, 지속적인 동적 추적에는 속도가 부족함 | 성능이 좋지 않습니다. 용접 중 아크 빛 및 무광택 어두운 재료로 인해 프린지 손실 및 불완전한 포인트 클라우드 데이터 발생 | 용접 전 전체 공작물 윤곽 사전 스캔,{0}}복잡한 곡선 부품의 치수 검사, 오프라인 용접 모델링.용접 공정 중 실시간 추적에는-적용되지 않습니다. |
| 양안 스테레오 비전 | 두 대의 동기화된 산업용 카메라가 작업물 표면의 텍스처 특징점을 일치시키고 시차 삼각측량을 기반으로 3D 좌표를 계산합니다. | 낮은 정밀도: 일반 조건에서 0.3~1mm; 질감이 없는 표면에 대한 데이터를 재구성하지 못함 | 빠른 단일{0}}프레임 이미징, 활성 광원 필요 없음 | 저항력이 매우 약함; 아크 플래시, 표면 반사 및 비-강철판에 의해 직접 무효화됨 | 대형 공작물의 개략적인 위치 지정, 공작물 존재 여부 감지 및 스테이션에 사전 입고 재료 위치 지정.고정밀 솔기 추적 작업은-엄격히 금지됩니다. |
적응형 용접의 폐쇄형{0}}루프 제어 프로세스 완료
센서는 원래의 3D 포인트 클라우드 데이터 수집만 실현합니다. 전체 시스템의 핵심은 3D 데이터의 프로세스 분석과 로봇의 협업 모션 제어에 있습니다. 전체 폐쇄-루프 프로세스는 5단계로 나뉩니다.
- 실제 물체의 3차원{0}} 포인트 클라우드 재구성: 시각 센서가 워크스테이션의 실제 작업물을 스캔하고 물리적 형태를 완전히 기반으로 포인트 클라우드를 생성합니다. 이상적인 CAD 이론 모델을 직접 호출하지 않고도 입고 재료 공차, 배치 오프셋, 조립 전 정렬 불량 및 플레이트 간격과 같은 실제 작업 조건을 자동으로 수집합니다.{2}}
- 용접 조인트의 지능형 분류 및 특징 추출: AI 알고리즘은 맞대기 조인트, 코너 조인트, 랩 조인트, V/Y/U 홈 및 기타 조인트 형태를 자동으로 구별하고 홈 폭, 간격, 맞대기 조인트의 부적합성 및 용접 조인트 시작점과 끝점의 3D 좌표를 추출할 수 있습니다. 프로그램 세트는 별도의 프로그램 없이 여러 유형의 그루브와 호환됩니다.
- 최적 용접 경로의 독립적 계획: 로봇의 동작 제한, 용접 건의 접근성 및 용접 공정 사양을 결합하고, 접근 섹션, 용접 섹션 및 건 인출 및 리프팅의 전체 동작 경로를 자동으로 계획하고 다{0}}레이어 다{1}}패스 용접 배열 경로를 동기식으로 분배합니다.
- 로봇 컨트롤러로 실시간- 트랙 전송: 포인트 클라우드 분석 후 트랙 데이터가 로봇의 기본 모션 명령 형식으로 전송되어 6-축 용접 로봇, 갠트리 용접 로봇 및 포지셔너의 연동 동기 제어를 지원하고 주류 로봇 브랜드 컨트롤러 및 PLC와 호환됩니다.
- 용접 중 밀리초 폐쇄형-루프 동적 보상: 용접 중 3차원 홈 윤곽을 지속적으로 수집하고 열 변형으로 인한 용접 편차를 실시간으로 식별하며 로봇의 동작 궤적을 동적으로 수정합니다. 동시에, 연결 용접기는 공정 매개변수를 조정합니다.
열 변형에 대한 적응형 보상 및 용접 공정 매개변수의 연계 조정
'적응형'의 핵심은 단순히 로봇의 위치를 수정하는 것이 아니라 시각적 측정 데이터와 용접 공정 매개변수를 자동으로 연계해 조정하는 것이다. 연계 조정 정량화 가능한 프로세스 변수에는 용접 건 스윙 진폭/스윙 주파수, 용접 건 이동 속도, 아크 전압, 용접 전류, 와이어 공급 속도, 다{1}층 용접 비드 간격, 용접 건의 전후/좌우 경사 각도가 포함됩니다. 고급-3D 시각 용접 시스템, 열 변형 보상 추적 안정성 정확도를 0.05~0.1mm 서브-mm 수준 내에서 안정적으로 제어할 수 있습니다.
현장 적용 솔루션
풍력 타워 제조
타워 튜브의 긴 원주 용접, 튜브 타원율의 편차 유입, 다층 용접의 연속적인 열 변형- 및 각 튜브 치수의 차등 편차.
3D 비전 솔루션: 라인 레이저 실시간- 용접 심 추적, 원형 심의 전체 과정에서 열 변형의 동적 보상, 다-레이어 및 다중-패스 용접에 의한 용접 비드 자동 배열, 레이어별 티칭 경로 수동 수정 없음, 직경이 다른 타워의 생산 교환에 대한 적응.
선박 철골 구조물 제조
선체와 데크의 곡판 부분의 성형 편차가 크고, 용접 열 변형으로 인해 홈의 공간 위치가 계속 변경되며, 곡면 이음매를 수동으로 티칭하는 것이 매우 어렵습니다.
3D 비전 솔루션: 용접 공정의 지속적인 윤곽 스캐닝, 로봇 동작 궤적의 실시간-수정, 용접 건 아크에 의한 곡면 홈의 연속 잠금, 복잡한 곡면의 긴 용접 자동 용접 및 수동 고{1}}용접 대체.
건설 기계 구조 부품
고강도 고강도 강철 용접물, 다중 홈 및 다중{1}} 조인트, 입고 재료의 큰 펀칭/조립 편차, 소규모 배치 및 다중 모델의 빈번한 생산 변경.
3D 비전 솔루션: AI는 육안 스캔 후 다양한 홈 접합부와 -완전한 용접 트랙의 주요 생성을 자동으로 식별합니다. 일련의 기본 절차는 여러 구조 부품을 다루므로 생산 시연 강사를 변경하는 시간을 크게 줄입니다.
압력 용기 장비
원주 및 세로 압력 베어링 용접의 홈 크기와 용접 보강은 장비의 압력 안전에 직접적인 영향을 미칩니다. 업계의 품질 검사 기준은 엄격하며 기하학적 치수 결함은 허용되지 않습니다.
3D 비전 솔루션: 실시간-용접 추적은 용접 중에 동시에 완료되고, 용접 후 실시간 3차원 윤곽선 온라인 감지가 완료되고, 용접 및 품질 검사가 동일한 스테이션에서 완료되며, 부적격 크기의 공작물을 실시간으로 차단하여 특수 장비 감지의 사전 검사 요구사항을 충족합니다.-
귀하의 기업이 무거운 구조 부품으로 인해 용접 문제에 직면한 경우 전용 생산 라인 혁신 솔루션을 맞춤화하여 통합 3D 비전 용접 생산 라인을 신속하게 배포할 수 있습니다. 당사의 솔루션은 용접 수율을 높이고 전체 생산 비용을 절감하며 폐쇄형-루프 디지털 품질 관리 시스템을 구축하고 공장이 유연한 지능형 제조로 업그레이드하도록 지원합니다.
