自动化焊接，视觉软件如何发挥价值？

　　受益于现代化工业的快速发展，近年来空气压缩机行业市场竞争越发激烈。压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏，广泛应用于冶金、电力、石油等工业中，用于高炉鼓风、高炉和锅炉的煤粉输送、矿井和电站冷却塔通风等。

　　许多企业工厂通过不断扩大规模与生产工艺，以求更多市场份额。但空气压缩机生产制造过程中涉及大量的焊接工序，许多焊接工艺复杂，运用传统的人工焊接已难以满足产能，因此急于寻求可靠的自动化焊接方案。今天，让我们走进阿特拉斯•科普柯的无锡工厂，看看其是如何通过视觉软件实现自动化焊接的。

　　焊接工艺中遇到的挑战

　　阿特拉斯•科普柯是在全球市场位居前列的可持续生产力解决方案提供商，为客户提供创新的压缩机、真空解决方案和空气处理系统、动力工具和装配系统。其无锡工厂是阿特拉斯•科普柯集团投资的全资子公司，为全球市场开发和生产阿特拉斯•科普柯品牌的压缩机技术及动力技术业务的产品。

　　作为压缩机行业规模最大、生产工艺最先进的压缩机制造厂之一，无锡工厂的生产制造过程中涉及大量的焊接工序。在其中若干种产品线上，其焊接工艺较为复杂，遇到的挑战也比较多。

　　过去，阿特拉斯•科普柯的产品焊接主要采用人工手工焊接焊孔的方式来进行⸺焊孔分布没有规律且焊接顺序有严格要求，工人必须重复在产品两端来回游走触发焊枪，很难记住每次焊接的顺序，容易出错。此外，产品焊接孔位多，每个产品焊孔数量从208到308之间不等，每种标准的产品焊接参数不同，容易混淆。不仅如此，传统方式焊接时间长，完全是重复性工作，工人的劳动强度也大，对工人健康、产品质量均有一定的影响。在此背景下，对于企业来说，焊接自动化势在必行。

　　无锡工厂的项目负责人了解到基于视觉传感技术的自动化焊接可极大提高焊接的质量和效率。“为解决手工焊接的弊端，我们决定采用机器人加视觉引导的方式进行自动化焊接。据测算，在保证焊接工艺及质量不变的情况下，可以省去三班倒模式下的三个焊接人工。”该负责人说道。

　　视觉软件助力焊接自动化

　　康耐视VisionPro是领先的计算机式视觉软件，借助VisionPro，用户可以访问功能较强的图案匹配、斑点、卡尺、线位置、图像过滤、OCR和OCV视觉工具库，以及进行一维条码和二维码读取，以执行如检测、识别和测量等各种功能。VisionPro软件可与广泛的.NET类库和用户控件完全集成，其中，VisionPro的PatMax®工具在定位识别项目中非常重要，可以在图像模糊、对比度低、目标形变严重的情况下，实现更稳定的定位和目标识别功能。

　　另外，基于现场空间限制，无锡工厂选择协作机器人作为焊接机器人本体，这样可以避免现场安装防护网。在无锡工厂和供应商工程师们的共同努力下，康耐视VisionPro软件配合协作机器人来完成自动焊接的解决方案顺利完成了测试验证。

　　该解决方案的主要流程是视觉引导自动焊接机器人的引入，将所有点的粗定位点示教进机器人程序，然后在粗定位点拍照找焊孔的中心孔。通过事先标定的镜头中心与焊枪中心的距离，自动计算出最终焊接中心孔的位置，再由协作机器人将焊枪插入孔内，触发焊枪开始信号，完成当前孔的焊接过程，并重复完成所有孔的焊接过程。

　　在生产中开始将该解决方案引入实际运行中后，焊接工位实现自动化，节省了人工成本，项目投资回报缩短为2.7年左右。焊接工艺参数可也实时读取，焊机数量、产品信号可追溯，焊接效率整整提升了50%。焊接质量和经济效益的显著提高，获得了本土和国外管理层以及现场员工的一致好评和高度认可。

　　“VisionPro软件使用拖拽式开发，相比传统的开发软件更简单，对使用者的软件开发要求不高，另外其提供的Tool也比较齐全，能满足绝大部分的视觉要求，很适合一些项目难度大、开发周期短的项目。”阿特拉斯•科普柯（无锡）工厂工程师说道。