3D Vision无缝可实现完美的焊接

制造业使用激光，米格和TIG焊接加入许多耐用品中的金属部件，从汽车到洗衣机。由于金属和其他商品价格继续稳步上升，制造商正在努力通过使用较新的轻质材料来抑制成本，这些材料通常取决于复杂的物理结构或新材料特性，以将更大的强度和稳定性注入最终产品。这意味着焊接操作可以变得更加复杂，更难以访问，并且在焊接操作期间需要更高的焊接精度和接缝的跟踪。

3D机器视觉系统，尤其是基于激光的三角测量系统，正在帮助制造商以多种方式满足这些日益严格的焊接要求，包括更小的传感器，更大的视野，可以访问困难的区域，同时通过样本设备接口代码简化系统集成，方便与plc和其他常用工业自动化设备集成。

拯救汽车市场
在由机器视觉系统(通常与机器人结合或作为手工焊接后的质量检测系统)辅助的焊接数量方面，汽车行业处于制造业的领先地位。

“汽车是焊接机器视觉的最大市场，”Vitronic Machine Vision Ltd.（路易斯维尔）的技术销售代表解释说明的哑光赫夫（Louisville）。''在汽车焊接中使用机器视觉对美国来说是相当新的，但这些系统已经在欧洲使用了多年。“

根据Huff，传统的焊接检查方法在生产线结束时将人类放在生产线的尽头以检查每种焊接。众所周知，人眼不能很好地检测0.8到1毫米之间的差异。所以，不仅我们更准确，而不是手动检查，但我们以固定的成本为此进行。“

赫夫补充说，目前汽车行业的低迷实际上在焊接操作中产生了更多的机器视觉需求，因为它有可能减少劳动力，这是美国汽车制造商争论的一个问题。“我们见到的大多数人都是一级和二级供应商。如果他们把不合格的零件送到OEM，他们会陷入很多麻烦，不得不让第三方以高得多的成本检查零件。机器视觉是降低风险和避免问题的好方法。”

新兴的机会
赫夫补充说:“只有少数几个行业的焊接质量同样重要，比如卡特彼勒和约翰迪尔的重型机械。”“重型机械的公差通常要高一些，但质量仍然很重要。”

LMI Technologies(不列颠哥伦比亚省，加拿大)欧洲代表Martin Sandén排除了机器视觉的潜在焊接市场，补充说:“管焊接和金属片结构、带有金属框架的大型物体和各种容器也是机器视觉系统跟踪和检查焊缝的重要市场。”

焊接应用呈现出一些独特挑战的机器视觉系统。在焊接操作期间，传感器需要高动态范围，以便能够通过焊头产生的强烈光看接缝。焊接操作仍然是凌乱的，即使是工业标准，也可以生产可能损坏敏感机器视觉设备的烟雾和喷溅。

“你可以通过智能机械系统、百叶窗和其他措施来应对这些挑战，”LMI的Sandén解释道。“使用空气和水冷却系统来保护视觉系统并不罕见。与Seam仪系统,我们在服务多年,我们使用百叶窗关闭传感器在焊接过程中,我们扫描之前或之后焊接操作,这取决于我们使用系统指导焊接头,或检查后的焊缝做。”

融合视觉和焊接
为了使他们的系统与现有的制造操作更兼容，机器视觉设计师正在使用多种方法来提高速度和吞吐量，同时使难以接近的焊缝更容易成像，并与相邻的生产设备连接。

LMI的Sandén解释道:“机器视觉在汽车焊接领域面临的挑战之一是产量。“竞争的方法包括每个机器人制造商的产品目录中都有接触式传感器，但与机器视觉等非接触式传感器相比，这些传感器需要更多的维护，而且比基于激光的机器视觉更慢、更不准确。周期对汽车行业来说非常重要。如果一个系统会减慢他们的速度，他们宁愿不使用它。”

New sensor designs are helping to make machine vision welding systems more flexible as designers continually add new welds, or seek to hide welds in places consumers can’t easily see – such as the bottom of the car door between the inner and outer sheet metal ‘skin.’

“我们一直专注于减肥传感器，以便在更多的空间内得到它们，”vitronic的huff解释道。“我们也在寻找改变相机如何看着激光线的视角而不会失去太多的空间分辨率。我们为主要汽车制造商做了一些相当棘手的自定义传感器，但我们正在寻找途中的方式，将其扩展到一个标准的产品上，在一侧只测量几英寸。“

简化集成也是机器视觉焊接系统的一个大区分器。“布线比你想象的更重要，”康卡克斯公司（Natick，Massachusetts）Paul Vondrak说。''我们的电缆被评为1000万次弹性周期，比行业标准超过10倍。除了使系统更容易使用点并点击编程，CoNGEX还为客户提供了与所有主要机器人和PLC通信的示例代码。''

随着工业焊接需求的不断发展，机器视觉也在不断发展。如今的系统所做的远远不止告诉机器人接缝在哪里，或者告诉客户接缝是否在安全公差范围内。尖端的焊缝检测系统可以告诉客户哪些部位被扫描了，哪些焊缝有缺陷，缺陷的类型以及缺陷在焊缝的哪个部位。随着视觉系统继续将更强大的功能构建到更简单的软件包中，人工焊接许多应用程序的日子可能有一天会“无缝”结束。