激光焊接是一種靈活的加工方法,廣泛應用于現(xiàn)代加工,本項目為3C金屬小工件的激光焊接,工件通常比較細小,焊接軌跡精度要求比較高,現(xiàn)有作業(yè)方式仍是以人工裝夾并以人眼對位的方式生產加工為主。除了裝夾對位工序較繁瑣,生產效率低。另外,受人工長時間工作引起的視力疲勞等因素影響,焊接品質一致性穩(wěn)定性也得不到有效保證。所以本項目采用深圳視覺龍公司的VD100視覺定位技術,為激光焊接設備的運動提供定位參數(shù),實現(xiàn)高精度的激光焊接。
機器視覺的引入,取代了人工肉眼對工件的識別及對位工作,配合自動化裝夾機構的應用,實現(xiàn)工件激光焊接的全自動化??纱蠓岣呱a效率及焊接品質穩(wěn)定性。
機器視覺在此過程中的主要功能是:對工件來料的自動識別,區(qū)分不同工件的焊接區(qū)域,并自動精確搜索定位各工件預設的待焊接區(qū)域。自動精確定位焊接區(qū)域后,再通過數(shù)據通訊實時輸出焊接位置坐標引導激光進行預設軌跡的精確焊接。
在進階焊接應用中,還可以通過軟件升級,在焊接完成后對焊接痕跡進行尺寸、位置和外觀的復檢檢測。實現(xiàn)在生產過程中對焊接質量的實時監(jiān)控,大幅提高生產良品率。
視覺龍VD100視覺定位系統(tǒng)的工作原理
該方案由視覺系統(tǒng),激光焊接系統(tǒng),運動機構三部分組成,通過視覺系統(tǒng)的標定建立聯(lián)系。標定分兩部分,首先視覺系統(tǒng)和激光焊接系統(tǒng)通過高精度的九點標定算法,統(tǒng)一視覺系統(tǒng)坐標系和激光焊接坐標系。另一部分標定是視覺系統(tǒng)和運動機構的焊接壓頭間的坐標系標定。
實際焊接生產中,先定位計算出焊接的位置和角度,將偏移量發(fā)送給運動機構,運動機構利用位置偏移量調整焊接壓頭位置,激光焊接系統(tǒng)利用位置和角度偏移量調整焊接圖形以焊接準確的位置。
定位計算過程中使用幾何輪廓匹配定位算法,重復定位精度1/40亞像素,不受光線不均勻的干擾。另外,結合找線找點工具,方便準確定位各種特征。
在此應用過程中,機器視覺不但大幅降低生產的人力成本,同時還提高了生產的效率和良品率。