聚焦3D激光视觉传感器,哈工智测为焊接机器人配备“眼睛”

焊接,是制造过程中重要的加工技术。

在很多人眼里,焊接总是伴随着刺眼的弧光、飞溅的金属、令人窒息的烟雾。近年来,焊接技术正在进入以焊接机器人和智能焊接系统应用为代表的新阶段。

数据显示,2016年至2021年我国焊接机器人销量从2.3万台增长到4.16万台。但当时市场上的焊接机器人基本处于自动化而非智能化状态,使其不适用于许多高要求领域。-结束字段和复杂场景。

随着激光视觉传感技术的发展以及行业对焊接质量要求的不断提高,3D视觉传感器越来越多地应用于焊接领域,可以进一步提高焊接质量,推动传统机器人应用到更多应用领域。焊接应用场景不断推进。

成立于2021年,合肥哈尔滨工业自动化科技有限公司(以下简称“哈工自动化”)是一家专注于3D激光视觉研发、生产和应用的科技型企业传感器。为机器人3D视觉信息采集和检测提供解决方案,为焊接、切割、打磨等加工自动化提供技术基础。

36氪了解到,视觉传感器作为焊接机器人的“眼睛”,在焊接过程监控、焊缝特征提取与检测、动作路线确定、检测与定位等方面发挥着重要作用,其图像信息收到的可以及时使用。调整机器人的行为以实现对实际焊接条件的主动适应。

目前,哈工智能检测已拥有自主研发的“明图”品牌视觉传感器,并形成了抗反射、高帧率、高分辨率、中距离、具有大范围、窄激光、宽激光、双目视觉等功能。

该公司联合创始人郭振杰告诉36氪,“明图”视觉传感器可以实现全面的场景覆盖:首先适用于各种材质的焊缝,从反光性差的材料到亮光的材料有的产品可以识别铝合金、不锈钢,甚至是近乎镜面的工件;其次是各种类型的焊缝,从小间隙甚至无间隙到超深超宽坡口的焊缝都可以找到对应的产品;最后,根据客户遇到的特殊生产场景,公司还具备快速响应和定制开发的能力。

“明图”视觉传感器产品图片

以超深沟场景为例。由于许多工件都是由金属制成的,如果凹槽很深,轮廓表面上的光线会相互反射,传感器会通过光线进行感应。物体轮廓也受到很大影响。

郭振杰表示,一般线激光传感器的防反射效果可能较差,但“明图”视觉传感器的防反射系列采用独创的点激光扫描技术,可以扫描定点和点线。组合保证工件轮廓完整不变形,从而提高传感器对超深凹槽、反光工件等复杂场景的适应能力。

此外,在焊接过程中,“明图”视觉传感器实现了部分场景的自适应焊接,即可以根据坡口交叉情况调节焊接摆动幅度、速度、电压、电流等。工件的截面尺寸。参数的自适应调整提高了焊接质量和效率。

回到焊接机器人,36氪了解到,常规机器人主要采用“示教-再现”的方式来确定焊接轨迹,这往往需要精确的工件、精确的夹具、精确的机器人来保证精确的焊接轨迹。这背后是生产成本的压力和对工件一致性的高要求。

一旦焊缝宽度发生变化或因工件尺寸偏差或设备精度等问题导致位置偏离,机器人仍沿固定示教轨迹运动。不仅容易影响焊接质量,甚至可能造成严重后果。生产事故。

对此,哈尔滨工程智能检测自主研发了软件系统,通过激光焊缝跟踪传感器扫描工件,实时生成三维点云图像,提取并识别工件上的焊缝信息。三维点云图像用于机器人规划运动路径,实现智能焊接。

“传统的机器人示教需要在每次更换工件时重新编程以生成新的示教轨迹。”郭振杰表示,“视觉传感器可以自主扫描工件的轮廓并上传到系统进行分析处理,从而大大简化了繁琐复杂的教学过程,不仅降低了客户的使用难度,节省了使用成本,而且也有利于焊接自动化的推广。”

视觉焊接机器人正在工作

郭振杰告诉36氪,目前“明图”产品已经开发出来。已经针对多种工件开发了专用系统,并且计划在未来开发更通用的系统,这些系统可以为各种工件和焊接类型共享。

事实上,焊接设备的迭代一直与制造业的变革进程紧密相连。在智能制造趋势和技能人才短缺的影响下,焊接机器人的应用范围也在不断扩大。

在实际应用方面,“明图”视觉传感器主要客户覆盖传统零部件制造、钢结构企业、集装箱制造、工程机械制造、汽车零部件制造、压力容器制造、大型海工部件制造等合作伙伴和服务客户​​包括中集集团、比亚迪集团、松下机器人等领先企业。

团队方面,哈工大创始团队主要来自哈工大,在机器人、焊接技术、检测仪器开发等方面有基础。研发人员总体比例超过60%。

融资方面,郭振杰透露,哈工大此前已获得合肥智能机器人研究院投资,目前正在筹划后续融资,将主要用于产品打磨、研发及新产品推广。技术和新产品,以及优秀的技术管理。人才引进。