3D视觉在机器人焊接领域的应用、挑战与机会


随着科技的不断进步,机器人在各个行业中的应用越来越广泛。机器人视觉赋予了机器人更丰富的感知与决策能力,已经成为助力机器人在各行业应用和落地的重要推手之一。“机器人+3D视觉”则为新时代下工业生产力的再升级创造了条件,也给机器人焊接行业带来了新的机遇和可能。

传统机器人焊接

在传统模式下,机器人焊接往往需要人工示教点位并编写机器人程序,当工件的装夹位置发生偏移,工件本身的装配误差不能忽略,或者工件类型发生改变时,就需要重新示教编程,这个过程极其复杂、耗时。“编程两小时,焊接五分钟”的状况制约了机器人在该领域的推广使用。此外,由于焊接场景工作环境恶劣,并伴随着粉尘、电磁辐射、弧光、噪声的污染,“90”“00”后的新生代工人越来越少,行业面临严重的劳动力缺乏问题,迫切需要引入机器人来替代人力完成焊接作业。面对当下复杂的矛盾,急需一种简单易用的“免编程,免示教”解决方案来破局,“机器人+3D视觉”方案经过一段时间的落地迭代,已成为“全村希望”。

3D视觉引导机器人焊接

将3D视觉引入机器人焊接领域,仿佛为机器人装上了“双眼”。高精度3D相机通过单次或者多次拍摄,获得工件的三维点云,再利用智能算法提取出视野内全部的焊缝信息,进而得到准确的焊接点位信息,同时计算出机器人的焊接姿态。该过程以实际工件信息为驱动,因此不受工件加工、组队、装夹误差的影响,还可以识别焊缝间隙的大小,从而辅助工艺的调整。这种应用不仅提高了机器人焊接的精度和效率,还降低了对工件特征和编程的要求,为机器人进军更多焊接场景开创了新的可能。

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尽管3D视觉在机器人焊接的多种领域场景中已经成功应用,但仍然面临多方面的挑战。


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