KWD使用3D视觉加速了其焊接流程

机器人以极快的速度和几乎俏皮的状态轻松地在钢板元件之间移动。它们在焊接站检查、拾取和安放钢板，然后再次拾取和安放，以进行额外的测试。Schnellecke Group AG&Co.KG集团旗下位于沃尔夫斯堡的子公司-KWD Automobiltechnik GmbH公司的焊接系统在元件生产方面正在实现新的突破。这是由于康耐视的智能VisionPro®3D图像处理、Kuka的现代机器人和W-Plan的精密机器制造相结合的原因。

在KWD的领导下，这个元件生产项目得以顺利实施，康耐视现已证明是其理想的合作伙伴。这个视觉引导的拾放流程在生产线上同时执行原材料和成品元件的传送和质量控制。3D视觉系统采用康耐视的VisionPro®3D视觉软件识别供应架上的元件位置和侧板可能出现的扭曲，并将数据转发到机器人控制器。机器人控制器根据元件的实际位置实时调整夹持器的移动。其结果是，产品质量比使用人眼进行质量控制获得了较大提高。现在，机器操作员的工作量主要集中在系统的平稳控制之上，而不是元件的正确加载和卸载。

精确同步

汽车侧板的整个生产和质量管理流程处于3D视觉系统的挑剔眼光下。根据作业工序的要求，单个或立体相机记录相关的图像区域。康耐视VisionPro 3D软件实时提供3D位置数据。智能视觉系统用于对来自全面VisionPro工具库的不同2D工具集（如PatMax®）进行几何图案比较。精确的校准工具优化光学失真，使相机与高度复杂的机器人夹持器的流畅动作保持同步。

在第一个作业工序中，一个机器人将其自身与夹持器和组件库前面的集成视觉系统定位，而在组件库中，小型元件在水平货架上排列。其测量元件的位置，并在正确的位置抓取各个元件。夹紧动作是分两个步骤完成的。首先，通过真空抽吸元件，然后，栓销传递到安装位置并固定钢板。同时，第二个机器人将其自身与传送架前面的双面夹持系统和集成3D视觉技术定位，以便定位放置在垂直传送架上的大型元件。第二个机器人检查传送锁定组件的位置，测量元件的位置并在正确的位置拾取元件。随后，两个机器人移动到装载站—一个转盘，并按照逻辑顺序将元件放置到正确的位置。

全面可追溯性

在点焊机器人完成焊接流程后，第一和第二个机器人将执行光学点焊检验。检验内容包括点焊的数量和位置精度。3D视觉系统检查焊接是否放置在预定义区域。该系统将基于焊接控制参数检查焊接点的根部是否正确。测试所获得的数据将存档，图像将分配到相关联的参数。通过这种方式，KWD Automobiltechnik公司实现了全面的可追溯性和可靠记录的质量验证。

在最后的作业工序中，第二个机器人移走成品焊接组件并将其放置在成品元件传送架上。如果堆放在传送架上的成品元件达到所需数量，信号将发送到传送物流部，其将收集已堆满的传送架并提供新的空传送架。

全面检验

除了产品控制，新系统还将通过康耐视VisionPro 3D提供的一项重要服务是系统预定义区域的检查。除了产品本身，3D视觉系统还将检验一些发起站和结束位置，如焊接站的张紧杆。另外，其还将检验集装箱的传送爪，以确认它们是打开还是关闭的。即使在满载情况下，该系统仍可实现显著的效率提高。

在3D视觉系统的执行过程中，所面临的最大挑战之一是光源。侧板的各个组件在传送架上并没有确定的位置，它们在某些区域可能扭曲或倾斜。这就导致汽车金属薄板裸金属出现不断变化的反射行为。解决方案是建造带白色内墙的围护结构，白光通过该结构均匀地分散在金属元件上且实现最大可能的入射角。

经过9个月的开发和试运行期后，这家新工厂正在三班制的基础上全速运行。然而，KWD Automobiltechnik已经在考虑采取进一步的措施。在未来的系统中，3D视觉系统将促进发起站数量的显著减少。这将提高成本效益并最大限度地减少潜在的误差来源。

Schnellecke是一家国际汽车行业物流服务提供商和供应商，其在世界各地拥有40个经营场所。在KWD Automobiltechnik品牌的保护伞下，Schnellecke为不同的汽车制造商生产各种车身元件和组件。