Na tecnoloxía de programación independente de exención de ensino de robots industriais

No proceso de producción moderno, a soldadura é un dos métodos máis importantes, empregándose amplamente na fabricación de maquinaria, na industria nuclear, petroquímica, aeroespacial e en moitos outros campos. Debido a que a soldadura actúa como un "sastre" industrial, é un medio de procesamento moi importante na produción industrial. Ao mesmo tempo, debido á existencia de fumos de soldadura, arco eléctrico e salpicaduras metálicas, o ambiente de traballo de soldadura é moi adverso, e a calidade da soldadura ten un impacto decisivo na calidade do produto.

Co desenvolvemento das tecnoloxías de robots industriais, sensores e inteligencia artificial, os robots de soldadura industriais van liberando aos traballadores de lugares operativos complexos, duros e incluso perigosos. De acordo coa información publicada polo IFR en 2021, o número de robots industriais en funcionamento nas fábricas de todo o mundo chegou ao récord de 3 millóns, cunha auga do 10% ano a ano. Segundo os datos do IFR de 2018, o 40% dos robots industriais empregase na industria de soldadura e corte.

O robot de soldadura desde o seu nacemento ata agora, aproximadamente experimentou tres xeracións: a primeira xeración é o modo de traballo "ensino-reproducción" (Teaching and playing) do robot, debido á súa operación simple, non require un modelo do entorno, o ensino pode corrixir o erro causado pola estrutura mecánica e outras características, foi amplamente empregado na produción industrial de soldadura. A segunda xeración basease no entorno estruturado e no tipo de programación en liña (Off-line programming) do robot de soldadura, combina a información obtida do entorno de soldadura e os datos CAD/CAM da peza, usando técnicas de gráficos por ordenador, planificación en liña e simulación dinámica 3D das tarefas de soldadura, este tipo de robot de soldadura xeralmente aparece na forma de "robot industrial + programación en liña" en estacións de traballo, por exemplo, o software común de programación en liña terceiro como RobotMaster, Sprutcam, RobotSmart que hai no mercado e o software en liña RobotStudio, Roboguide dos fabricantes de robots. A terceira xeración refírese a un robot de soldadura intelixente (Intelligent) equipado con varias sensores que pode programar e planificar de forma independente segundo o entorno de soldadura despois de recibir as instrucións de operación. Debido á complexidade da súa tecnoloxía e ao atraso da intelixencia artificial, esta xeración de robots de soldadura está na etapa de investigación experimental. Actualmente, uns poucos fabricantes dentro e fóra do país teñen produtos relacionados. O autor chama á segunda xeración de software de programación en liña chamada programación de robots axudada por modelos, e á terceira xeración de programación automática axudada por modelos baseada en visión.

O seguinte contido son mercadorías secas, que reflecten a perspectiva do autor de forma persoal e non representan completamente a tecnoloxía oficial de Min Yue. No proceso de produción da fábrica, a soldadura e o corte teñen requisitos de proceso e fiabilidade altos. Os esquemas de corte e soldadura baseados só en visión son adecuados para investigación académica, pero no actual ambiente industrial non son aplicables ou só son aplicables a unha escena específica de subdivisión. As razóns están mostradas a continuación. En primeiro lugar, despois de recoller os datos do entorno (peza), o robot de soldadura debe xudgar e calcular a posición de soldadura ou corte da peza, o que é un problema semellante á tecnoloxía de conducción autónoma de NIVEL 4. As dificultades inclúen: 1. Os datos recollidos están incompletos ou non son suficientemente precisos; 2. Aínda que os datos cumpran os requisitos, como extraer automaticamente e de forma fiable a liña de soldadura dende datos complexos de nube de puntos ou imaxes; 3. Extraer a traxectoria de procesamento e determinar o proceso de soldadura e corte, o que é máis difícil que os dous puntos anteriores.

Comparación entre a terceira xeración e a cuarta xeración do programa de ensino sen exames

Neste caso, a tecnoloxía sensible usada en CAD/CAM, robótica e visión 3D, intelixencia artificial, anos de acumulación, na programación intelixente existente de robots maduros e sensores visuais 3D, sobre a base das vantaxes da segunda e terceira xeración de programación, propón o método de programación automática libre da quarta xeración: a programación autónoma baseada en modelo e sensores visuais.

Como se mostra na figura de arriba, antes da produción, tráxase a traекторia do robótica para planificar o módulo do número de pezas. Determina o proceso correspondente a cada parte a través da anotación do modelo e da extracción automática. No entanto, hai diferenzas entre o software digital offline e a estación de traballo real, incluíndo desvios entre o modelo e a peza real, así como deformacións durante o proceso de soldadura e corte. Para este problema, empreganse sensores visuais 3D de diferentes escalas para a posicionamento grosero e fino das traectorias. A través da combinación de diferentes sensores, pode cumprirse coas requirementes dunha programación en grande escala (máis de 100 mm) e alta precisión (menos de 0,1 mm) na compensación da traectoria. O esquema é altamente universal, non hai intervención humana no proceso de produción, e a combinación de datos analóxicos digitais e medidas dos sensores mellora a fiabilidade.

A operación do software de programación fóra de liña RobotSmart está descrita en detalle abaixo. Tomando como exemplo o ensino gratuito de soldadura da viga vertical frontal dun compoñente de triciclo eléctrico de baixa velocidade, explica o proceso de operación.

Paso 1, abrir o software e entrar no módulo de soldadura. De acordo coa peza, a selección é usar o primeiro barrido antes da soldadura, localización ou seguimento. O segundo paso é seleccionar a peza e o bordo de soldadura para a planificación da traекторia e o cálculo automático do proceso.

É moi importante mencionar que actualmente RobotSmart soporta catro familias de robots e robots amplios. O sensor de laser de liña só soporta os modelos HA, WR e LDW da Minh Yue Technology, e soporta luz estruturada binocular incluíndo SmartEye Vision WR e a serie R / HA desenvolvida internamente por Yue.