Laseritehnoloogia

Kuidas teha ajutist kalibreerimist, kui robotilaserkeevelduse nägemissüsteem ebaõnnestub?

Robootilise laserkeevituse tootmisprotsessis teeb nägemissüsteem töödeta tõlgendamist, õmblusjoone asukoha määramist ja asukorakõrvalekaldumise tuvastamist. Kui süsteemil esineb asukoha määramise ebaõnnestumine, tõlgendamise nihkumine, kaamerapildi anomalia või nägemis- ja robotikoordinaatide vaheline mittekokkusobivus, ei pruugi robot õigesti leida keevitusasukohta. Tõsistes juhtudes võib see põhjustada vale kohale keevitamist, kokkupõrkeid või terve partii toodete defekte.

Kui professionaalset müügijärgset tuge ei saa kohe kohapeal korraldada, saate teha põhitasemelisi veateadmisega seotud tegevusi ja ajutist kalibreerimist. Palun täpsustage: ajutine kalibreerimine sobib ainult väikeste asukorakõrvalekaldumiste kõrvaldamiseks; kui probleem puudutab kaamera, roboti, laserpea või turvasüsteemi riistvarasüsteemi rikkeid, ei soovitata seadme ise lahti võtta ega reguleerida.

I. Miks nägemissüsteemid roboto-laserkeevituses ebaõnnestuvad?

Robootilise laserkeevituse masina nägemissüsteem koosneb tavaliselt tööstuslikust kaamerast, läätsest, valgusallikast, nägemiskontrolli tarkvarast, side moodulist ja roboti koordinaatsüsteemist.

Tavalised põhjused ebakorralikuks visuaalseks lokaliseerimiseks on:

Pärl- või õlisälg kaamera läätse pinnal;

Töödeldava detaili asukoha muutumine;

Valgustingimuste olulised muutused;

Kaamera paigaldusasendi väike nihkumine;

Nägemisparameetrite juhuslik muutmine;

Ebakorralikud kalibreerimisandmed;

Nägemissüsteemi ja roboti vahelise koordinaatsuhte kõrvalekaldumine;

Sidevead;

Kaamera või nägemiskontrolleri tõrge.

Seetõttu, kui avastatakse nägemissüsteemi tõrge, ära kohe muuda robotprogrammi, vaid kindlusta esmalt, kas probleem on pildis, tuvastusprotsessis või koordinaatides.

II. Esimene samm: kinnita, kas nägemissüsteem on tegelikult rikutud

Kui tootmisliinil esineb keevitusasukoha nihkumine, on esimene samm kontrollida nägemissüsteemi praegust olekut.

Võid veateabe otsida järgnevas järjekorras:

① Kontrolli, kas kaamera annab normaalset pilti

Ava nägemisprogramm või järelvalveekraan ja kinnita, et töödeldav detail on selgelt nähtav.

Kui ekraan on täielikult must, moonutatud (näitab "lumet" või artefakte) või ei suuda ühendust luua, siis kontrolli eelkõige kaamera toiteallikat, sideühendust ja ühenduse olekut, mitte proovi koordinaatkaliibreerimist.

② Kontrolli läätse ja kaitseklassi

Laserkeevelduskeskkonnas tekib sageli suitsu, sõrmed ja metalltolm. Kui läätse või kaitseklass saastub, võib töödeldava detaili ümbris muutuda ebamääraseks, mis takistab tuvastamist. Puhastage seadmed tootja juhiste kohaselt.

③ Kontrollige töödeldava detaili asetust

Veenduge, et töödeldav detail oleks paigutatud originaalse asetuse meetodi kohaselt. Kui fikseerimisvahendi asukoht on muutunud, võib nägemissüsteemi tuvastatud asukoht erineda algsest tootmisolekust.

④ Ülevaade nägemistuvastuse tulemustest

Kui kaamera näeb töödeldavat detaili selgelt, kuid tuvastatud asukoht on oluliselt ebatavaline, on vaja täiendavalt kontrollida nägemisparameetreid ja koordinaatsuhteid.

III. Samm 2: Läätse puhastamise järel kinnitage tuvastusvõime uuesti

Paljude nägemispositsioneerimise häired ei põhju kallibratsioonandmete probleemidest, vaid kaamera vaateväljas esinevast saastumisest.

Enne puhastamist peatage vastavad seadmed ohutusprotokollide kohaselt; vältige hooldust, kui robot või laser süsteem on automaatses töös.

Peamised kontrollitavad alad:

Tööstusliku kaamerale lents;

Kaitseklas;

Suitsu või tolmu esinemine läätse ümber;

Kaamera kinnituskinnitus (kontrollige löövust);

Nähtavusväljas olevad takistused.

Puhastamise järel käivitage nägemistuvastuse programm uuesti ja vaadeldes, kas süsteem suudab õigesti tuvastada sama standardset töödetaid.

Kui tuvastus taastub puhastamise järel, pole tavaliselt vaja muuta nägemistuvastuse kalibreerimisparameetreid.

IV. Samm 3: Kontrollige kaamera asukoha muutumist

Kui näovisioonisüsteemi pilditoit on normaalne, kuid tuvastatud asukoht näitab püsivat nihet, tuleb kontrollida kaamera paigaldusasukohta.

Näiteks:

Kaamera tuvastas esialgu keevitusõmbluse keskpunkti kohas A, kuid pärast seadme teatud aegselt töötamist nihkus kõigi töödeldavate detailide tuvastustulemused sama suunas.

Selles olukorras keskenduge järgmisele kontrollile:

Kaamerakinnituselagi löövus;

Kaamera kinnitussurd;

Objektiivi pöörlemine;

Laserkeevituspea või roboti lõppmõjuja asukohamuutused;

Töödeldava detaili kinnituse nihe.

Kui kaamera füüsiline asukoht on tõepoolest muutunud, ei pruugi originaalkalibreerimisandmed enam kehtida.

Ärge lihtsalt kohandage robotiprogrammi koordinaate, et „kompenseerida“ nihet; seda tehes võib tulevikus kalibreerimisel tekkida suurem hälve.

V. Samm 4: Ajutise kalibreerimise tegemine standardsete töödeldavate detailide abil

Kui visioonisüsteemi on kinnitatud, et see pildistab ja tuvastab objekte õigesti, kuid selles esineb väike koordinaatide kõrvalekalle, siis põhikalibreerimiseks saab kasutada standardset töödeldavat detaili või kalibreerimisobjekti. Põhilise lähenemisviisi järgi tehakse järgmist:

Fikseeritakse viiteobjekt → visuaalne tuvastus → visuaalsete koordinaatide saamine → tegelike roboti koordinaatidega võrdlemine → kõrvalekalle määramine → seadme kalibreerimisprotseduuri järgi uuesti kalibreerimine.

Näiteks, kui robot liigub pärast visioonisüsteemi viitkohta tuvastamist alati ühtlaselt nihkunud asukohta, saab X- ja Y-suunas esineva kõrvalekalle kirja panna.

Kui kõrvalekalle on väga väike ja stabiilne, tuleks parandus teha ideaaliselt tootja poolt esitatud visioonikalibreerimisprotseduuri järgi.

On oluline vältida suvalisi muudatusi nägemisparameetrites või roboti koordinaatides ainult kogemuse põhjal. Nägemissüsteemide, robotijuhtimissüsteemide ja tarkvarasüsteemide erinevad brändid ning arhitektuurid tähendavad, et konkreetne tööprotseduur võib erineda.

VI. Samm 5: Kontrollige visuaalsete koordinaatide ja roboti koordinaatide kooskõla

Visuaalne positsioneerimine robotilaserkeevitussüsteemides seisneb põhimõtteliselt erinevate koordinaatsüsteemide vaheliste teisendustes.

Levinud koordinaatsuhted hõlmavad:

Kaamerakoordinaadid → Töödeldava detaili koordinaadid → Roboti koordinaadid → Laserkeevituse täitmise asukoht

Kui üheski neist koordinaatsuhetest esineb kõrvalekalle, võib robot „näha töödeldavat detaili, kuid keevitada vale kohas.“

Näiteks:

Nägemissüsteem tuvastab õmblusjoone asukoha muutumise, kuid roboti tegelik asukoht pärast liikumist jääb ikka kindla suuna poole nihkunud; sel juhul tuleb kontrollida visuaalse koordinaatteisenduse ja roboti koordinaatkaliibrimise õigsust.

Kui seadmel on tugev automaatne kalibreerimisfunktsioon, saab kalibreerimisprotseduuri teostada seadme kasutusliidese kaudu; kui sellist funktsiooni ei ole, tuleb ülesanne täita tehnikutega, kes on kogenud nii robotite kui ka nägemissüsteemidega.

VII. Samm 6: Kontrollida, kas nägemisparameetrid on muudetud juhuslikult

Töötlemisruumis tekib mõnikord olukord, kus:

Seade ise ei ole vigane, kuid nägemisprogrammi parameetrid on muudetud.

Näiteks:

Eksponeerimisparameetrid on muudetud;

Tugevdusseaded on muudetud;

Läveparameetrid on muudetud;

Huvipakkuva ala (ROI) on muudetud;

Servade tuvastamise parameetrid on muudetud;

Malliparameetrid on muudetud;

Vale tooteprogramm on valitud.

Kui seade oli varem tavapäraselt töös, kuid tunnistusprobleemid ilmnesid äkki pärast töövahetust või tootevahetust, soovitame kontrollida, kas nägemisprogrammi on hiljuti muudetud.

Soovitame ettevõtetel salvestada kinnitatud nägemisprogrammid ja kehtestada sobivad juurdepääsukontrollid, et vähendada kohapealse personali juhusliku muutmise ohtu põhiparameetrites.

VIII. Miks ei tohiks roboti keevitusprogrammi otse muuta ajutise kalibreerimise jaoks? See on levinud viga, mida tehakse sageli visuaalsete anomaliate kõrvaldamisel kohapeal.

Näiteks kui roboti keevitusasukoht oli algselt õige, kuid nüüd on see üldiselt 2 mm nihkunud, võib keegi lihtsalt nihutada kõiki keevituspunkte roboti programmis 2 mm võrra.

See võib lühikeseks ajaks tootmise taastada, kuid selline lähenemine kaasab riske.

Aluseks olev probleem võib pärineda:

Kaamera asukoha muutumisest;

Kalibreerimisandmete muutumisest;

Töödeldava detaili kinnituse muutumisest;

Anomaaliad koordinaatide teisendamisel;

Muutused roboti lõpuelemendi asukohas.

Kui juurpõhjust ei kõrvaldata, siis robotiprogrammi muutmine üksnes võib põhjustada veel suurema ebakorrapärasuse nägemissüsteemi ja roboti koordinaatide vahel.

Seega on ratsionaalsem lähenemisviis:

Esmalt tuvastada kõrvalekaldumise allikas ja seejärel otsustada, kas läbi viia nägemissüsteemi uus kalibreerimine, kohandada paigaldusseadet või parandada robotiprogrammi.

IX. Millised sammud tuleb teha tootmise ajutise taastamise järgselt?

Kui tootmine taastatakse ajutiselt põhikalibreerimisega, ei soovitata kohe alustada massitootmist.

Esimesena tuleb teha väikese partii verifikatsioon.

Protsess peab järgima järgmist järjestust:

Üksiku detaili test → Pidev test → Valimiuuringud → Täismahuline tootmine

Peamised kontrollpunktid on:

Keerme asukoha täpsus;

Õmbluse jälgimise stabiilsus;

Õmbluse välimus;

Õmbluse nihkumise esinemine;

Töödeldava detaili paigutamise ühtlus;

Pideva töö ajal tekkinud nägemistuvastuse nihe.

Käivitage täismahuline tootmine ainult siis, kui pidevate testide ajal säilib tuvastatava asukoha stabiilsus.

X. Millal ei soovitata teha kohapealset ajutist kalibreerimist?

Mitte kõik nägemissüsteemi riked ei ole kohapealseks lahendamiseks sobivad.

Peatage automaatne keermega kokkuühendamine ja võtke ühendust seadme tootjaga või kutsub professionaalseid tehnikuid, kui ilmnevad järgmised probleemid:

Kaameraga ühenduse loomine ebaõnnestus;

Nägemiskontrolleri poolt teatatud riistvaraprobleem;

Kalibreerimisandmete täielik kaotus;

Tähtis mõju/põrge, mis puudutab kaamerat või läätset;

Robotiga põrge;

Laserpea asukoha muutus;

Roboti nullasukoha või mehaaniliste parameetrite ebanormaalsused;

Püsiv ja oluline kõrvalekalle nägemistuvastuse tulemustes;

Turvalisusalarmid aktiveeritud;

Parameetrite muutuste mõju suhtes ebakindlus.

Suvalisi muudatusi, mida tehti ainult tootmise kiireks taastamiseks, ei soovitata, eriti siis, kui tegemist on robotiüksusega, laserallikaga, turvahõõrdumistega või oluliste kalibreerimisandmetega.

XI. Kuidas vähendada robotilaserkeevituse nägemissüsteemides esinevaid veasid?

Regulaarne hooldus on tähtsam kui veade kõrvaldamine pärast nende tekkenemist.

Puhastage regulaarselt nägemissüsteemi

Põhjendage lähtudes tootmisetingimustest inspekteerimis- ja puhastusgraafikud komponentidele, nagu läätsed ja kaitseklass.

Kindlustage kaamerakinnituse struktuur

Kontrollige perioodiliselt kaameratoed ja kinnitusmutrid, et vähendada mehaanilise vibratsiooni tõttu tekkivaid asendimuutusi.

Varundage kalibreerimisandmed

Varundage kinnitatud nägemisprogrammid, kalibreerimisparameetrid ja robotiprogrammid.

Haldage operatiivset ligipääsu

Piira volitamata isikute juhuslikku muutmist nägemisparameetrite või robotiprogrammide suhtes.

Täida regulaarset täpsuskontrolli

Kasuta standardseid töödeldavaid osi, et perioodiliselt kontrollida visuaalselt tuvastatud asukohtade ja roboti tegelike täitmiseasukohtade vastavust.

Hoida seadmete hoolduslogisid

Dokumenteeri nägemissüsteemi häireid, parameetrite muutusi, kalibreerimisandmeid ja hooldustegevusi, et lihtsustada tulevikus probleemide lahendamist.

XII. Robootiliste laserkeevitusseadmete valik: nägemissüsteemi stabiilsus on oluline

Robootiliste laserkeevitusprojektide puhul, kus on vajalik visuaalne positsioneerimine, õmbluse tuvastamine ja keerukate teede keevitamine, ei ole nägemissüsteem lihtsalt lisaseadistatud tööstuslik kaamera; see peab olema sujuvalt integreeritud robotiga, laserpeaga, juhtsüsteemiga, tööriistadega/fikseerimisvahenditega ja keevitusprotsessiga.

Seepärast tuleb robotiliste laserkeevitusseadmete valikul arvesse võtta mitte ainult roboti marka ja laserenergiat, vaid ka järgmist:

Visuaalne positsioneerimismeetod;

Visuaalse äratundmise täpsus;

Kalibreerimismeetod;

Koordinaatide teisendamise meetod;

Tarkvara kasutusviis;

Anomaaliahoiatusfunktsioonid;

Andmete varundamise meetod;

Pärastmüügi tehnilise toe võimalused.

Eriti mittestandardsete automaatikaprojektide puhul on seadme tarnimise eel oluline tegelike töödetailide kasutamine kontrollimiseks.