成果案例:视觉引导涂胶
项目背景
在手机、耳机等电子生产过程中等,涂胶(如密封、粘接、封装)是一道至关重要的工艺环节。传统的人工涂胶或基于示教编程的机器人涂胶存在诸多问题,比如说工件来料存在位置和角度偏差,固定编程的机器人无法自适应,导致涂胶轨迹偏移,产生漏涂、断胶或胶线不均等问题;对于多品种、小批量的柔性生产线,每次更换工件都需要重新示教编程,调试时间长,无法快速响应生产需求;
涂胶质量高度依赖操作工人的经验,难以实现标准化和数字化管理,产品质量稳定性无法保证;因涂胶不良导致的返工和材料浪费成本高。
为解决以上问题,提升生产自动化水平和产品质量,我们实施了视觉引导机器人涂胶项目。
应用简介
视觉引导涂胶是工业自动化中一项至关重要的技术,它完美融合了机器视觉和精密流体控制技术,极大地提升了涂胶作业的精度、效率和智能化水平。工业相机在涂胶作业前,对流水线上的工件进行快速拍照,获取图像数据。视觉处理软件分析图像,通过匹配预先设定的基准点(如工件的边角、孔位、轮廓等),精确计算出工件当前的实际位置、旋转角度甚至高度信息。控制系统将视觉系统计算出的实际坐标与程序中设定的理论坐标进行对比,得出偏移量。随后,它实时动态地调整机器人或运动平台的路径,让涂胶头始终沿着工件的真实轮廓进行精准涂胶。同步控制胶水的吐出时间、流量和压力,确保胶路的一致性。高级系统还会在涂胶完成后进行二次拍照,检测胶路是否有断胶、溢胶、粗细不均等缺陷,实现“加工-检测”一体化。优点:精度高、适用性强、提高生产效率、实现工艺优化和产品追溯
项目成果
1) 涂胶轨迹精度达到 ±0.5mm 以内,彻底消除了因工件定位偏差导致的漏涂、溢胶现象。产品一次性合格率从原来的 90% 提升至 99.5% 以上。
2) 更换工件型号时,无需重新示教机器人,只需调用对应的视觉程序,换线时间从数小时缩短至分钟级。系统能够自动识别不同型号的工件,并调用相应的涂胶程序,完美支持柔性化制造。
3) 精确的轨迹控制避免了胶水的浪费,胶料消耗平均降低 5%-10%。完全替代了人工涂胶和检验岗位,降低了人力成本和管理成本。极高的合格率几乎消除了因涂胶问题导致的返工成本和材料报废。
4) 系统可记录每个工件的视觉定位数据、涂胶过程参数,并生成生产报表,为工艺优化和质量追溯提供了数据基础。
关键技术
1) 完成相机-机器人的手眼标定,将相机坐标系下识别到的工件位置,精确转换为机器人坐标系下的坐标,这是实现精准引导的基础
2) 针对不同的涂胶轨迹(如直线、曲线、圆),算法能够稳定地识别出工件的边缘、角点或特定标记点。
3) 算法能有效处理工件表面的反光、油污、划痕等干扰,确保定位结果的稳定性和可靠性。