Sobre a tecnologia de programação independente de isenção de ensino de robôs industriais

Na produção moderna de fabricação, o soldagem é um dos métodos de processo mais importantes, sendo amplamente utilizado na fabricação de máquinas, na indústria nuclear, petroquímica, aeroespacial e em muitos outros campos. Como o soldador como um "costureiro" industrial, é um meio de processamento muito importante na produção industrial, ao mesmo tempo, devido à existência de fumaça de solda, arco, respingos metálicos, o ambiente de trabalho de soldagem é muito ruim, a qualidade da soldagem tem um impacto decisivo na qualidade do produto.

Com o desenvolvimento de robôs industriais, sensores e tecnologias de inteligência artificial, os robôs de soldagem industrial gradualmente libertam os trabalhadores de locais de operação de soldagem complexos, rigorosos e até perigosos. De acordo com as informações divulgadas no IFR 2021, o número de robôs industriais em operação nas fábricas ao redor do mundo atingiu um recorde de 3 milhões, com um aumento de 10% ano a ano. De acordo com os dados do IFR 2018, 40% dos robôs industriais são usados na indústria de soldagem e corte.

Robô de solda desde seu surgimento até agora, aproximadamente passou por três gerações: a primeira geração é o modo de trabalho "ensino-reprodução" (Teaching and playing) do robô, devido à operação simples, não necessita de modelo ambiental, o ensino pode corrigir o erro causado pela estrutura mecânica e outras características, tendo sido amplamente utilizado na produção industrial de soldagem. A segunda geração baseia-se no ambiente estrutural e no tipo de programação offline (Off-line programming) para robôs de soldagem, combinando as informações obtidas sobre o ambiente de soldagem e os dados CAD/CAM da peça, utilizando técnicas gráficas de computador, planejamento offline e simulação dinâmica 3D de tarefas de soldagem. Esse tipo de robô de soldagem geralmente aparece na forma de "robô industrial + estação de trabalho de programação offline", por exemplo, softwares populares de programação offline de terceiros como RobotMaster, Sprutcam, RobotSmart disponíveis no mercado e os softwares offline RobotStudio, Roboguide dos fabricantes de robôs. A terceira geração refere-se a um robô de soldagem inteligente (Intelligent) equipado com vários sensores que podem programar e planejar independentemente de acordo com o ambiente de soldagem após receber instruções de operação. Devido à complexidade de sua tecnologia e ao atraso da inteligência artificial, essa geração de robôs de soldagem está na fase experimental de pesquisa. Atualmente, algumas fabricantes nacionais e internacionais têm produtos relacionados. O autor chama a segunda geração de software de programação offline de programação de robôs orientada a modelos, e a terceira geração de programação automática orientada a modelos baseada em visão.

O seguinte conteúdo é de bens secos, que refletem a opinião do autor pessoalmente, não representando completamente a tecnologia oficial da Min Yue. No processo de produção da fábrica, soldagem e corte têm requisitos de processo e confiabilidade elevados. Esquemas de corte e soldagem baseados puramente em visão são adequados para pesquisa acadêmica, mas o local industrial atual não é aplicável ou apenas se aplica a uma cena específica de subdivisão. As razões estão listadas abaixo. Primeiro, após coletar os dados do ambiente (peça), o robô de soldagem precisa julgar e calcular a posição de soldagem ou corte da peça, o que é um problema semelhante à tecnologia de direção autônoma LEVEL 4. As dificuldades incluem: 1. Os dados coletados estão incompletos ou não são precisos o suficiente; 2. Mesmo que os dados atendam aos requisitos, como extrair automaticamente e de forma confiável a solda da complexa nuvem de pontos ou dos dados de imagem; 3. Extrair a trajetória de processamento e determinar o processo de soldagem e corte, o que é mais difícil do que os dois pontos anteriores.

Comparação entre a terceira e a quarta geração do programa de ensino sem exame

Neste caso, a tecnologia sensível usada em CAD/CAM, robótica e visão 3D, inteligência artificial, anos de acumulação, nos softwares de programação inteligente de robôs existentes e sensores visuais 3D, com base nas vantagens das duas gerações de programação, propôs o método de programação automática livre da quarta geração - ou seja, programação autônoma baseada em modelo e sensor visual.

Como mostrado na figura acima, antes da produção, a trajetória do robô é usada para planejar o módulo do número da peça de trabalho. Determine o processo correspondente de cada parte por meio de anotação de modelo e extração automática. No entanto, existem diferenças entre o software digital offline e a estação de trabalho real, incluindo desvio entre o modelo e a peça real, além de deformações durante o processo de soldagem e corte. Para este problema, sensores visuais 3D de diferentes escalas são utilizados para posicionamento grosseiro e fino das trajetórias. Através da combinação de diferentes sensores, podem ser atendidos os requisitos de programação em um grande intervalo (mais de 100mm) e alta precisão (menos de 0,1mm) na compensação da trajetória. O esquema é altamente universal, não havendo intervenção humana no processo de produção, e a combinação de dados digitais simulados e medidas dos sensores melhora a confiabilidade.

A operação do software de programação offline RobotSmart é descrita em detalhes abaixo. Tomando como exemplo o ensino gratuito de soldagem da viga vertical frontal de um componente de triciclo elétrico de baixa velocidade, explicaremos o processo operacional.

Passo 1, abra o software e entre no módulo de soldagem. De acordo com a peça, a seleção será usar o primeiro varredura antes da soldagem, localização ou rastreamento. O segundo passo é selecionar a peça e a borda de soldagem para planejamento de trajetória e cálculo automático do processo.

Vale a pena mencionar que atualmente o RobotSmart suporta quatro famílias de robôs e robôs amplos. O sensor de laser de linha só suporta os modelos HA, WR e LDW da Minyue Technology, e suporta luz estruturada binocular, incluindo a série SmartEye Vision WR Yue R / HA desenvolvida internamente.