應用案例 | 基于三維機器視覺的焊接件上料解決方案
發布時間：2024-01-11 17:13:42 作者：顯揚科技
在制造業中，還有許多傳統的焊接自動化設備主要是通過人工來進行上料。
傳統的上料過程中，主要是通過人工來進行的。上料過程中會收到人為因素的影響，如操作人員的技能水平、工作態度等，導致上料不準確，不穩定，影響工作效率。例如，操作人員無法準確地將焊接件放置在指定位置，或者放置的焊接件不符合要求。?
人工上料也會增加企業的生產成本。因為上料的過程中，需要隨時有人在旁邊監守進行補料。而隨著勞動力成本的不斷上升，不僅增加了用工成本還浪費資源。
另外，取料機構在工作時存在快速轉動，對操作人員的人身安全有一定威脅，存在一定的安全隱患。操作人員在上料過程中也會因為操作不當或者疲勞等原因導致意外事故的發生，如滑倒、夾傷等。某些焊接件也可能存在危險性，比如高溫、有毒等，人工上料無法完全避免上述事故，對其健康也有一定影響。
因此，為了提高焊接自動化設備的效率以及安全性，減少企業的生產成本和用工成本等，采用3D機器視覺代替傳統的人工上料方式，再通過機器人等方式實現焊接件的自動定位和傳送，減少人為因素影響和安全風險，提高生產效率和質量。
同時自動化設備也可以根據不同焊接件和工藝要求進行定制和調整，具有一定的靈活性和適應性。
當前，汽車零部件焊接設備在投入使用前都需要進行上料操作。大部分設備都是直接上料，缺乏對原材料的檢測緩解，導致焊接后容易出現不良品，從而影響整體的產品優良率。
盡管小部分設備采用了先檢測后上料的流程，但這種方式費時費力，并且可能降低整體的生產效率。
隨著科技的發展，3D機器視覺引導技術在汽車制造領域的應用越來越廣泛。這一技術為金屬件上下料生產線提供了完善的解決方案，能夠實現全自動化的生產流程，無需人工操作就可以完成各項生產任務。為各種金屬零部件的上料等場景提供了有效的技術支持。
Part.1 方案簡述
在上料過程中，通常是將焊接件無序放置在料框或吊具中，再通過3D視覺技術對工件進行識別和定位，實現自動化地對焊接件進行無序抓取和上料，避免了人工操作的誤差和不便。
同時，使用機械臂替代人工進行抓取，可以進一步提高抓取的精度和效率。機械臂的抓取精度可以達到微米級，確保了焊接的準確性和質量。
此外，這種自動化系統可以24小時穩定運行，提高了企業的生產效率和穩定性，為工業制造帶來了巨大的便利和效益。
Part.2 難點
在焊接件上料過程中，存在以下幾個難點：
1.放置精度要求高：焊接件通常需要精確地放置在特定的位置，這就需要上料系統能夠具有高精度和定位和調整能力，便于進行準確地焊接。
2.抗反光：一些焊接件件在表面反光的情況下，會對視覺識別系統造成干擾，導致機械臂無法準確識別和定位焊接件。因此，上料系統需要具備較強的抗反光能力，以克服表面反光對視覺識別的影響，確保準確無誤地識別和定位金屬件。
3.來料狀態無序：在焊接件件上料過程中，由于各種原因，如生產流程、運輸等，焊接件可能會出現各種不同的狀態和姿態。
4.上料困難：對于一些大型、重型或不規則的焊接件，上料過程會比較困難。因此要求上料系統需要具備足夠的靈活性和適應性，能夠適應不同形狀、大小和重量的焊接件。
Part.3 優勢
1.高精度定位：通過采用顯揚科技HY-M5三維視覺系統的解決方案，自動化設備可以對焊接件進行高精度的定位，定位精度可達微米級，確保焊接的準確性和質量。
2.視野廣、成像快、抗反光能力強：自動化設備配備的3D視覺系統具有廣闊的事業，能夠快速捕捉和識別焊接件。同時，該系統的抗反光能力較強，能夠提高識別和定位的準確性。
3.可以同時進行工作：自動化設備在生產線上可以同時處理不同型號和規格的焊接件，提高了生產效率，滿足了企業多樣化的生產需求。
4.性能穩定，支持24小時工作：自動化設備可以保證生產的連續性和高效性，減少人工干預和停機時間，能夠7*24小時不間斷工作，增加企業的效益。
顯揚科技由香港中文大學博士團隊創建，主要研究并產業化高速高清三維機器視覺系統，以及智能工業機器人系統。其研發的三維機器視覺設備精度能達亞微米級，三維數據采集幀率高達310幀，此外還具有高精度、大景深、高穩定性的優勢，可實現高效率機器人引導，以及工業檢測與測量。顯揚科技的產品主要應用在對采集速度要求較高的快速工業產線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導體產業等。
