康耐視VisionPro視覺軟件配合協(xié)作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動化焊接

客戶：阿特拉斯.科普柯（無錫）壓縮機(jī)有限公司

行業(yè)：機(jī)械制造

解決方案：康耐視VisionPro^?視覺軟件

挑戰(zhàn)：

■   人工記憶焊接孔位置，容易出錯；

■   每種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品焊接參數(shù)不同，容易混淆；

■   工人重復(fù)勞動、強(qiáng)度大；

效果：

■   實(shí)現(xiàn)焊接自動化，每個(gè)崗位可減少3個(gè)人工；

■   焊接工藝參數(shù)實(shí)時(shí)讀取，焊機(jī)數(shù)量、產(chǎn)品信號可追溯；

■   焊接效率提升了50%，焊接質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的顯著提高；

阿特拉斯·科普柯總部位于瑞典斯德哥爾摩，客戶遍及全球180多個(gè)國家/地區(qū)，約有37000多名來自90個(gè)國家的的員工，在全球20多個(gè)國家設(shè)有工廠，是在全球市場位居前列的可持續(xù)生產(chǎn)力解決方案提供商。集團(tuán)為客戶提供創(chuàng)新的壓縮機(jī)、真空解決方案和空氣處理系統(tǒng)、動力工具和裝配系統(tǒng)。阿特拉斯.科普柯（無錫）壓縮機(jī)有限公司（以下簡稱無錫工廠）成立于1994年，是阿特拉斯.科普柯集團(tuán)投資的全資子公司，為全球市場開發(fā)和生產(chǎn)阿特拉斯.科普柯品牌的壓縮機(jī)技術(shù)及動力技術(shù)業(yè)務(wù)的產(chǎn)品。

手工焊接效率低下，影響 人身健康和生產(chǎn)效率

作為壓縮機(jī)行業(yè)規(guī)模最大、生產(chǎn)工藝最先進(jìn)的壓縮機(jī)制造廠之一，無錫工廠的生產(chǎn)制造過程中涉及大量的焊接工序。在其中若干種產(chǎn)品線上，其焊接工藝較為復(fù)雜。

“產(chǎn)品焊接孔位多，每個(gè)產(chǎn)品焊孔數(shù)量從208到308之間不等。焊孔分布沒有規(guī)律且焊接順序有嚴(yán)格要求?！睙o錫工廠的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指出，“過去，這些產(chǎn)品的焊接主要采用人工手工焊接焊孔的方式。 工人必須重復(fù)在產(chǎn)品兩端來回游走觸發(fā)焊槍，很難記住每次焊接的順序。而且焊接時(shí)間長，完全是重復(fù)性工作，對工人健康、產(chǎn)品質(zhì)量均有一定的影響?！?/p>

無錫工廠的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人了解到基于視覺傳感技術(shù)的自動化焊接可極大提高焊接的質(zhì)量和效率。“為解決手工焊接的弊端，我們決定采用機(jī)器人加視覺引導(dǎo)的方式進(jìn)行自動化焊接。據(jù)測算，在保證焊接工藝及質(zhì)量不變的情況下，可以省去三班倒模式下的三個(gè)焊接人工?！?/p>

康耐視VisionPro視覺軟件配合協(xié)作機(jī)器人完成自動焊接

“作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，在確定方案時(shí)，我果斷選擇了康耐視的視覺方案。因?yàn)槲以?jīng)擔(dān)任過4年半時(shí)間的自動化軟件開發(fā)工程師，這期間我深入了解并掌握了康耐視的VisionPro視覺開發(fā)工具。”無錫工廠的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，“這個(gè)工具相對于其他視覺解決方案，極大地減輕開發(fā)者的開發(fā)強(qiáng)度，并使我受益匪淺?！?/p>

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指出，康耐視VisionPro是領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)式視覺軟件，借助VisionPro，用戶可以訪問功能較強(qiáng)的圖案匹配、斑點(diǎn)、卡尺、線位置、圖像過濾、OCR和OCV視覺工具庫，以及一維條碼和二維碼讀取，以執(zhí)行各種功能，如檢測、識別和測量。VisionPro軟件可與廣泛的.NET類庫和用戶控件完全集成。

 “其中，VisionPro的PatMax^? 工具在定位識別項(xiàng)目中非常重要，可以在圖像模糊、對比度低、目標(biāo)形變嚴(yán)重的情況下，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的定位和目標(biāo)識別功能，得到了行業(yè)內(nèi)廣泛的認(rèn)可?！睙o錫工廠的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人講道，“因此，在選擇解決方案提供商時(shí)，我要求對方必須是康耐視的代理商，或者必須擁有較強(qiáng)的開發(fā)能力，而不會將價(jià)格作為唯一因素?！?/p>

另外，基于現(xiàn)場空間限制，無錫工廠選擇協(xié)作機(jī)器人作為焊接機(jī)器人本體，這樣可以避免現(xiàn)場安裝防 護(hù)網(wǎng)?！拔覀円笠曈X供應(yīng)商需要對機(jī)器人的調(diào)試開發(fā)較為熟悉，”無錫工廠的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，“在這個(gè)背景下，最終選擇了同時(shí)代理康耐視及機(jī)器人的本地供應(yīng)商?！?/p>

在無錫工廠和供應(yīng)商工程師們的共同努力下，拿出了康耐視VisionPro軟件配合協(xié)作機(jī)器人來完成自動焊接的解決方案，并順利完成了測試驗(yàn)證。

“解決方案的主要流程是視覺引導(dǎo)自動焊接機(jī)器人的引入，將所有點(diǎn)的粗定位點(diǎn)示教進(jìn)機(jī)器人程序， 然后在粗定位點(diǎn)拍照找焊孔的中心孔。”據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，“通過事先標(biāo)定的鏡頭中心與焊槍中心的距離，自動計(jì)算出最終焊接中心孔的位置，再由協(xié)作機(jī)器人將焊槍插入孔內(nèi)，觸發(fā)焊槍開始信號，完成當(dāng)前孔的焊接過程，并重復(fù)完成所有孔的焊接過程?！?/p>

焊接效率提升了50%

本項(xiàng)目在測試成功后，便進(jìn)入立項(xiàng)部署階段，并于2020年4月中旬通過驗(yàn)收，在生產(chǎn)中開始投入實(shí)際運(yùn)行。

“目前焊接工位完全實(shí)現(xiàn)了由焊接機(jī)器人完成焊接工藝，而且焊接工藝參數(shù)可實(shí)時(shí)讀取，焊機(jī)數(shù)量、產(chǎn)品信號可追溯，焊接效率整整提升了50%！”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指出，“原先的焊接工人調(diào)整到了其他工位，節(jié)省了人工成本，項(xiàng)目投資回報(bào)大概在2.7年左右。焊接質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的顯著提高，獲得了本土和國外管理層以及現(xiàn)場員工的一致好評和高度認(rèn)可?！?/p>

而在現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行中，無錫工廠的現(xiàn)場工程師們發(fā)現(xiàn)了VisionPro軟件更多的出色性能。他們認(rèn)為，“VisionPro軟件使用拖拽式開發(fā)，相比傳統(tǒng)的開發(fā)軟件更簡單，對使用者的軟件開發(fā)要求不高，另外其提供的Tool也比較齊全，能滿足絕大部分的視覺要求，很適合一些項(xiàng)目難度大、開發(fā)周期短的項(xiàng)目?！?/p>