טכנולוגיהכנולוגיה לייזר

איך אפשר לבצע קליברציה זמנית אם מערכת הראייה של רכיב רובוטי לרתכת לייזר פגועה?

במערכת ייצור ריתוך לייזר רובוטית, מערכת הראייה מטפלת במשימות כגון זיהוי חלקי העבודה, איתור מיקום המחברת וגילוי סטיות מיקומיות. אם המערכת נתקלת באישוש כשל באיתור, סטיית זיהוי, דימוי לא תקין מהמצלמה או אי התאמה בין קואורדינטות הראייה לקואורדינטות הרובוט, ייתכן שהרובוט לא יוכל לאתר את מיקום הריתוך באופן מדויק. במקרים חמורים, זה עלול להוביל לריתוך מחוץ למטרה, התנגשויות או פגמים במגוון מוצרים.

אם לא ניתן לארגן תמיכה מקצועית לאחר המכירה במקום באופן מיידי, ניתן לבצע אבחון תקלות בסיסי וסנכרון זמני. עם זאת, יש לשים לב: הסנכרון הזמני מתאים לטיפול בסטיות מיקומיות קלות; אם הבעיה נוגעת לכשלים חומרתיים במצלמה, ברובוט, בראש الليיזר או במערכות הבטיחות, לא מומלץ להסיר או להתאים את הציוד בעצמכם.

א. מדוע מערכות הראייה של ריתוך לייזר רובוטי נכשלות?

מערכת הראייה של מכונת ריתוך לייזר רובוטית מורכבת בדרך כלל ממצלמה תעשיתית, עדשה, מקור אור, תוכנת בקרת ראייה, מודול תקשורת ומערכת הקואורדינטות של הרובוט.

סיבות נפוצות לבעיית מיקום חזותי לא תקינה כוללות:

אבק או כתמים שומניים על פני העדשה של המצלמה;

שינוי במיקום חלקי העבודה;

שינויים משמעותיים בתנאי האור;

הסטה קלה במיקום ההתקנה של המצלמה;

שינוי אקראי בפרמטרי הראייה;

נתוני קליברציה לא תקינים;

סטייה ביחס הקואורדינטות בין מערכת הראייה לרובוט;

שגיאות תקשורת;

תקלה במערכת המצלמה או במפקח החזותי.

לכן, בעת גילוי תקלה במערכת החזותית, לא ישנה את תוכנית הרובוט באופן מיידי; במקום זאת, יש לקבוע קודם אם הבעיה נובעת מהתמונה, מתהליך ההכרה או מהקואורדינטות.

חלק ב': שלב ראשון – אימות האם המערכת החזותית אכן מקולקלת

כאשר מתרחשת סטייה במיקום הלחיצה באתר, הצעד הראשון הוא לבדוק את מצב המערכת החזותית הנוכחי.

ניתן לבצע אבחון תקלות בסדר הבא:

א. בדיקת האם המצלמה יוצרת תמונה תקינה

פתחו את תוכנת החזות או את מסך הניטור כדי לאשר שהחלקה נראית בבירור.

אם המסך שחור לחלוטין, מעוות (מראה 'שלג' או עיוותים), או אינו מתחבר, יש למקד את הביקורת על אספקת החשמל למצלמה, על הקשר התקשורתית ועל מצב החיבורים – ולא לנסות קליברציה של קואורדינטות.

ב. בדיקת העדשה והזכוכית הواقית

סביבות ריתוך בלייזר נוטות לייצר ענן, נקודות מתנפצות ואבקה ממתכת. אם העדשה או הזכוכית הواقית מזוהמות, תרשים החלק עלול להפוך לא ברור, מה שמעכב את ההכרה. נקה את הציוד בהתאם להוראות היצרן.

ג' בדוק את מיקום החלק

אמת שמקום החלק הוא כמתואר בשיטת המיקום המקורית. אם מיקום החיזוק השתנה, המיקום שזיהתה מערכת הראייה עלול להיות שונה מהמצב המקורי של הייצור.

ד' סקר את תוצאות זיהוי הראייה

אם המצלמה יכולה לראות בבירור את החלק, אך המיקום שזוהה סוטה באופן משמעותי מהרגיל, יש לבצע בדיקה נוספת של פרמטרי הראייה והיחסים הקואורדינטיים.

שלב ב': אמת מחדש את ביצועי הזיהוי לאחר ניקוי העדשה

המון תופעות חריגות במיקום באמצעות ראייה אינן נגרמות בעיות בנתוני הקליברציה, אלא בשל זיהום בתוך שדה הראיה של המצלמה.

לפני הניקוי, יש לעצור את הציוד הרלוונטי בהתאם לנהלי הבטיחות; יש להימנע מעריכת תחזוקה בזמן שהרובוט או מערכת הלייזר פועלים אוטומטית.

אזורים מרכזיים לבדיקה:

עדשת המצלמה התעשייתית;

זכוכית הגנה;

נוכחות של עישן או אבק סביב העדשה;

תומך המצלמה (לבדוק אם הוא רופף);

מכשולים בתוך שדה הראיה.

לאחר הניקוי, יש להפעיל מחדש את תוכנית זיהוי החזות ולבחון האם המערכת מסוגלת לזהות כראוי את אותו חומר עבודה סטנדרטי.

אם הזיהוי חוזר לתקין לאחר הניקוי, בדרך כלל אין צורך לשנות את פרמטרי הקליברציה של הזיהוי החזותי.

ד'. שלב 3: בדיקת שינויים במיקום המצלמה

אם זרימת התמונות של מערכת הראייה תקינה, אך המיקום שזוהה מראה סטייה קבועה, יש לבדוק את מיקום ההתקנה של המצלמה.

לדוגמה:

במקור המצלמה זיהתה את מרכז חריץ הלחיצה בנקודה א', אך לאחר שהציוד פעל במשך זמן מה, תוצאות הזיהוי של כל חלקי העבודה הוסטו לאותו הכיוון.

במצב זה, יש להתמקד בבדיקה של:

느ירות של תומך המצלמה;

בורגים להיצמדות המצלמה;

סיבוב של העדשה;

שינויים במיקום ראש הלחיצה באור לייזר או בסוף האפקטור של הרובוט;

הזזה של מחזיק החלק.

אם מיקום המצלמה הפיזי אכן השתנה, נתוני הקליברציה המקוריים עשויים כבר לא להיות תקפים.

אין לערוך פשוט התאמות לקואורדינטות של תוכנית הרובוט כדי "לפצות" על הסטייה; פעולה כזו עלולה לגרום לסטיות גדולות יותר בעת קליברציה חוזרת.

שלב 4: ביצוע קליברציה זמאנית באמצעות חומר מבחן סטנדרטי

אם נאימת שהמערכת הוויזואלית מצלמת תמונות ומזהה עצמים כראוי, אך קיימת סטייה קטנה בקואורדינטות, ניתן להשתמש בחומר מבחן סטנדרטי או במטרה לקליברציה לביצוע קליברציה בסיסית. הגישה הבסיסית היא:

תפיסה של עצם ייחוס → זיהוי ויזואלי → קבלת קואורדינטות ויזואליות → השוואה לקואורדינטות האמיתיות של הרובוט → קביעת הסטייה → קליברציה מחדש לפי הליך הקליברציה של הציוד.

לדוגמה, אם הרובוט נע למיקום עם סטייה קבועה לאחר שזיהתה המערכת הוויזואלית את מיקום הייחוס, ניתן להקליט את הסטייה בכיוונים X ו-Y.

אם הסטייה קטנה מאוד ויציבה, התיקון צריך להתבצע באופטימום לפי הליך הקליברציה הוויזואלית שסופק על ידי יצרן הציוד.

חשוב מאוד לא לשנות באופן שרירותי את פרמטרי הראייה או את קואורדינטות הרובוט רק על סמך ניסיון. הבדלים בין מותגים של מערכות ראייה, בקרים של רובוטים ומבני תוכנה פירושם שסדרי הפעולה הספציפיים משתנים.

סעיף ו': שלב 5 – בדיקת עקביות בין קואורדינטות הראייה לקואורדינטות הרובוט

המיקום החזותי במערכות ריתוך לייזר רובוטיות כולל בעיקר המרות בין מערכות קואורדינטות שונות.

יחסים נפוצים של קואורדינטות כוללים:

קואורדינטות המצלמה → קואורדינטות חלקי העבודה → קואורדינטות הרובוט → מיקום ביצוע ריתוך الليיזר

אם מתרחשת סטייה באחד מהיחסים האלה בין הקואורדינטות, ייתכן שהרובוט 'יראה את חלק העבודה אך יבצע את הריתוך במיקום שגוי.'

לדוגמה:

מערכת הראייה מזהה שינוי במיקום חריץ הריתוך, אך המיקום האמיתי של הרובוט לאחר התנועה נשאר מוסט בכיוון קבוע; במקרה זה יש לבדוק את המרה של קואורדינטות הראייה ואת קליברציה של קואורדינטות הרובוט.

אם הציוד כולל פונקציית קליברציה אוטומטית חזקה, ניתן לבצע את הליך הקליברציה דרך ממשק הפעלה של הציוד; אם פונקציה כזו אינה זמינה, על טכנאים בעלי ניסיון ברובוטים ומערכות ראייה לטפל בעניין.

סעיף ז': שלב 6: בדיקת שינויים לא מתוכננים בפרמטרי הראייה

לפעמים מתרחשת תופעה במחלקת הייצור שבה:

הציוד עצמו אינו פגום, אך פרמטרי תוכנת הראייה שונו.

לדוגמה:

פרמטרי החשיפה שונו;

הגדרות הגיין שונו;

פרמטרי הסף שונו;

אזור העניין (ROI) שונה;

פרמטרי זיהוי קצוות שונו;

פרמטרי התבנית שונו;

נבחר תוכנית מוצר שגויה.

אם הציוד פעל כראוי בעבר, אך בעיות זיהוי הופיעו לפתע לאחר החלפת צוות או החלפת מוצר, מומלץ לבדוק האם התוכנית הוויזואלית שונה לאחרונה.

מומלץ לחברות לגבות תוכניות ויזואליות מאושרות ולפתח בקרות גישה מתאימות כדי למזער את הסיכון שאיש צוות באתר ישנה בטעות פרמטרים מרכזיים.

פרק ח': למה לא ينبغي לשנות ישירות את תוכנית ההלחמה של הרובוט לצורך קליברציה זמנית? זהו טעות נפוצה בעת טיפול בא anomalies ויזואליות באתר.

לדוגמה, אם מיקום ההלחמה של הרובוט היה נכון בעבר, אך כעת הוסט ב-2 מ"מ באופן כללי, מישהו עלול להזיז פשוט את כל נקודות ההלחמה בתוכנית הרובוט ב-2 מ"מ.

למרות שכך עלול לשחזר את הייצור בטווח הקצר, הגישה הזו נושאת סיכונים.

הבעיה העמוקה עשויה לנבוע מ:

החלפת מיקום המצלמה;

החלפת נתוני הקליברציה;

החלפת תבנית החיזוק של הפריט;

סיבובים בטרנספורמציה של הקואורדינטות;

שינויים במיקום הסוף של הרובוט.

אם לא יטופל הגורם השורשי, שינוי התוכנית של הרובוט בלבד עלול להוביל לאי-התאמה נוספת בין קואורדינטות מערכת הראייה לקואורדינטות הרובוט.

לפיכך, גישה סבירה יותר היא:

ראשית, לזהות את מקור הסטייה, ואז להחליט האם לבצע קליברציה מחדש של מערכת הראייה, להתאים את המתקן או לתקן את תוכנית הרובוט.

ט. אילו צעדים יש ליישם לאחר שחזרה זמנית לייצור?

אם הייצור שוחזר באופן זמני באמצעות קליברציה בסיסית, לא מומלץ לעבור מייד לייצור המוני.

יש לבצע תחילה אימות באצווה קטנה.

התהליך חייב לעקוב אחר הסדר הבא:

מבחן חלק בודד → מבחן רציף → בדיקות נקודתיות → ייצור מלא

הבדיקות העיקריות כוללות:

דיוק מיקום הלחיצה;

יציבות מעקב אחר המפרק;

המראה החיצוני של הלחיצה;

קיום סטייה במקומן של הלחיצות;

עקביות במיקום חלקי העבודה;

סחיפה בהכרת התמונה לאחר פעילות רציפה.

להמשיך לייצור מלא רק אם מיקום ההכרה נשאר יציב במהלך הבדיקה הרציפה.

מתי לא מומלץ לבצע קליברציה זמנית באתר?

לא כל תקלות במערכת ההכרה חזותית מתאימות לפתרון באתר.

לעצור את הלחיצה האוטומטית וליצור קשר עם יצרן הציוד או טכנאים מקצועיים אם מתרחשים הדברים הבאים:

כישלון בחיבור המצלמה;

תקלה חומרתית שדווחה על ידי בקר הראייה;

אובדן מלא של נתוני הקליברציה;

השפעה משמעותית/התנגשות הכוללת את המצלמה או העדשה;

התנגשות רובוט;

שינוי במיקום ראש الليיזר;

סימנים לא טיפוסיים במיקום האפס של הרובוט או בפרמטרים המכאניים שלו;

סחיפה מתמשכת ומשמעותית בתוצאות זיהוי הראייה;

אזעקות בטיחות הופעלות;

אי וודאות בנוגע להשפעה של שינויים בפרמטרים.

אסור לבצע שינויים שרירותיים רק כדי להחזיר את הייצור לפעילות במהרה, במיוחד כשמדובר ביחידה רובוטית, מקור לייזר, מעגלים בטחוניים או נתוני קליברציה קריטיים.

יא. כיצד ניתן למזער תקלות במערכות ראייה של ריתוך לייזר על ידי רובוט?

תחזוקה שוטפת חשובה יותר מאשר טיפול בתקלות לאחר התרחשותן.

לנקות באופן שוטף את מערכת הראייה.

לכון לוחות בדיקה וניקוי עבור רכיבים כגון עדשות וזכוכית הגנה, בהתאם לסביבת הייצור.

לצמד את מבנה הרכבת המצלמה.

לבצע בדיקות מחזוריות של מסגרות המצלמה ובורגיה המחזיקים, כדי למזער סיבובים או הזזות מיקום הנגרמים מרעידות מכניות.

לשמור עותק גיבוי של נתוני הקליברציה.

לשמור עותקי גיבוי של תוכניות ראייה מאומתות, פרמטרי קליברציה ותוכניות רובוט.

לנהל את גישת המשתמשים למערכת.

למנוע מאנשים לא מורשים לשנות פרמטרי חזות או תוכניות רובוט באופן בלתי مصرח.

לבצע אימות תקינות רגיל.

להשתמש בחלקי עבודה סטנדרטיים כדי לאמת באופן מחזורי את ההתאמה בין המיקומים שזוהו חזותית למיקומים הממשיים שבהם הרובוט מבצע את הפעולה.

לשמור רשומות של תחזוקת הציוד.

לרשום חריגות במערכת החזותית, שינויים בפרמטרים, פרטי קליברציה ופעולות תחזוקה כדי לסייע בפתרון בעיות בעתיד.

פרק י"ב: בחירת מערכות ריתוך לייזר רובוטיות – יציבות מערכת החזותית היא קריטית.

בפרויקטים של ריתוך לייזר רובוטי הדורשים מיקום חזותי, זיהוי מפרקים וריתוך מסלולים מורכבים, מערכת החזותית אינה רק מצלמה תעשייתית נוספת; היא חייבת להיות משולבת באופנים חלקים עם הרובוט, ראש الليיזר, מערכת הבקרה, כלי העבודה/המתקנים וההליך של הריתוך.

לכן, בעת בחירת ציוד ריתוך לייזר רובוטי, יש לקחת בחשבון לא רק את מותג הרובוט ועוצמת الليיזר, אלא גם את הבאים:

שיטת המיקום החזותי;

דיוק זיהוי חזותי;

שיטה לכיול;

שיטה להמרת קואורדינטות;

שיטה להפעלת התוכנה;

פונקציות התראה על תופעות חריגות;

שיטה לגיבוי נתונים;

יכולות תמיכה טכנית לאחר המכירה.

במקרים של פרויקטים אוטומטיים שאינם סטנדרטיים, הכרחית אימות באמצעות חלקי עבודה ממשיים לפני משלוח הציוד.