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在科技创新重塑产业格局的今天,新技术与新场景的双向奔赴,为行业发展开辟无限可能。为更好地展现培育企业技术能力与场景解决方案,我院推出《智创未来 赋能百业——合肥市智能机器人研究院场景能力推介》专题,聚焦机器人、智能装备、光电传感等领域的创新突破与转化实践,拆解一个个具体场景中的价值创造,共同见证科技成果赋能千行百业。
场景难题
视觉传感器易受复杂工况干扰
视觉传感器,是焊接机器人的主要“感官”,也直接定义着其智能化的边界——从复杂曲面识别、动态热变形补偿到毫秒级路径规划决策,无不依赖于传感器精准稳定的数据输入。然而在实际应用场景中,高反光材料、热变形、强电磁干扰等复杂工况干扰如同无形壁垒,导致传感器的识别精度下降,影响机器人的可靠性和稳定性。即使是国际知名传感器厂商,也很难在全干扰工况下确保稳定精度。
在工业领域,精度即生命,毫厘之差往往意味着巨大损失。以汽车车身焊接为例,0.3毫米的焊缝偏差就可能导致车门密封失效,行业亟需一双能在恶劣工况下也能保持精准的“火眼金睛”。
场景能力单位
合肥哈工智测自动化科技有限公司
我院培育企业合肥哈工智测自动化科技有限公司凭借深厚的技术积累,开发3D激光视觉传感器系列产品,提供更符合焊接场景需求的视觉解决方案,为机器人装上"火眼金睛"。产品在精度、抗干扰能力、适应材料表面反光性等方面,以更优异的性能攻克场景落地难题,近年来,销量翻倍增长,受到市场好评。
哈工智测技术团队由博士、硕士组成,创始人吕伟新曾在哈尔滨工业大学机器人研究所从事机器人技术研究工作,涉及空间遥控机器人、遥控焊接、视觉传感、机器人控制方法、自动化设备等领域。机器人焊接空间焊缝质量智能控制技术及其系统研究项目获国家科学技术进步二等奖,特种焊接技术—自动化焊接技术研究项目获国防科技进步一等奖。
核心技术
机器人+3D激光视觉传感器+点云算法系统
哈工智测针对管板焊、筛网、钢筋、钢格板、波纹板、相贯线、变压器油箱、风机叶片等行业典型场景,在算法优化和系统集成等方面持续加大研发投入,形成多功能产品矩阵和强大的产品解决方案。
3D激光视觉传感器 全场景覆盖哈工智测3D激光视觉传感器涵盖HP激光相机、RP系列传感器等,实现全场景覆盖。形成了具备抗反光、高帧率、高分辨率、中量程、大量程、窄激光、宽激光和双目等功能的产品矩阵,在体积、重量、成像精度、成像速度以及成像适应性等方面得到显著提升,目前已打通全部机器人通讯并支持专机定制。
一般的线激光传感器抗反光效果可能较差,而哈工智测高反光系列产品凭借独创的点激光扫描技术,可以定点扫描、点线结合,保证工件轮廓的完整不变形,传感器对超深坡口、反光工件等全工况干扰具有适应能力,从反光性很差的材料到光亮的铝合金、不锈钢,甚至近似镜面状态的工件,都能实现精准识别。
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支持多种焊缝类型:搭接、角接、对接、V形接等
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支持多种焊接工艺:定制坡口工艺、 MIG 焊、MAG 焊、TIG 焊、激光焊等
开发点云处理算法 免示教应用
开发工件三维轮廓扫描重建及强大的点云处理算法,产品核心组成包括机器人、3D激光视觉传感器、点云算法系统。
机器人带动传感器完成工件轮廓扫描动作;3D激光视觉传感器用于获取工件轮廓数据,形成三维点云;点云算法系统分析实际焊缝位置,自动生成焊接程序。
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三维扫描建模
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焊缝智能分析
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焊接程序自动生成
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复杂场景精准焊接
形成免示教应用,在实际应用场景中只要定位起点终点两个点,几秒钟内便可定位上百个坐标点,快速生成焊接程序,不仅提高了焊缝的识别精度,还通过自适应算法对焊接路径进行实时调整,更好地解决来料偏差、组装偏差、焊接热变形、重复编程问题。
提供开发软件包 任务快速切换
3D激光视觉传感器同时提供传感器不同编程语言的SDK二次开发软件包,包括C++,C#,QT,python。
通过SDK可获取坡口原始轮廓信息、点云数据、设置激光开关和亮度、获取坡口的特征点或截面信息。如坡口中心点、间隙、深度、错边等、设置轮廓识别滤波参数、切换坡口任务号、设置传感器曝光值。确保通过图像信息精准捕捉三维空间中的焊缝细节,适应工件偏差,大大降低了工装夹具的费用。
哈工智测3D视觉激光传感器凭借在强干扰工况中的稳定性、长时间运行的可靠性,以及在高动态范围测量中的精度控制等,助力智能焊接真正落地。
标杆案例
解决船舶工业焊接难题
船舶工业追求轻量化与耐用性,船舱门需在海水压力下保持良好密封,传统焊接工艺易出现夹渣、漏焊导致密封失效,其特殊材质、曲线构造,以复杂的工况条件,对机器人传感器发起“极端挑战”,某造船厂采用哈工智测3D激光视觉传感器产品,顺利完成船舱门的批量生产,大大提高生产效率。
解决核心问题
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多品种生产换型效率低
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焊接过程缺乏实时监控
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动态热变形偏差
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强干扰工况难题
目前,哈工智测3D激光视觉传感器客户覆盖汽车零部件制造、钢结构企业、集装箱制造业、工程机械制造、汽车零部件制造业、压力容器制造业、海工大型部件制造等领域,合作客户包括中集集团、比亚迪集团、中国中车、中船海工、上汽集团、三一重工、鸿路钢构、徐工集团、中核集团等头部企业。
在各行业加速拥抱轻量化、高可靠性的浪潮下,铝合金、不锈钢等高强度、低密度的材料用量激增,成为提升能效、优化性能的关键选择,哈工智测3D视觉激光传感器将在机器人焊接领域迎来更广阔的市场。
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