制造业自动化因其降低成本和稳定的生产质量而对企业在工业 4.0 中保持竞争力至关重要。检测、无需抓取和机器人引导等应用已广泛采用机器人和机器视觉技术,并已形成标准流程。
然而,由于缺乏容错性,自动化组装尤其具有挑战性。一直以来,由于缺乏高质量的机器人手臂和工业机器视觉,很难实现具有成本效益的装配自动化。由于机器视觉系统并非专为工业环境设计,高昂的初始投资和频繁的计划外维护成本阻碍了其可行性。
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如今,实现装配过程自动化已变得轻而易举。然而,要想实现最佳性能,为自动化单元的每个部分投资高品质的组件至关重要。在本文中,我们将讨论在为自动化单元选择 3D 机器视觉解决方案时应考虑的因素。
机器视觉能够检测和确定工件的位置,从而根据生产变化进行实时调整和适应。通过集成机器视觉,制造商可以获得更大的灵活性、减少错误并简化操作。
由于机器视觉可以减少生产误差,因此在采用自动化组装解决方案时,不能只考虑单台3D相机的初始价格。必须 考虑总体拥有成本(TCO)以及通过最大限度地减少生产停工而节约的成本。
最新的工业用 3D 照相机的价格越来越实惠,或者说,通过提高生产率很快就能收回成本。自动化组装单元的生产率取决于机器视觉质量、精度和工业耐用性。
因此,在决定机器视觉解决方案时,一台3D相机的易用性不应该是最重要的考虑因素。虽然低端和高端传感器的成本可能相差几千美元,但这只是整个机器人单元成本的一小部分。此外,仅少量的机器人单元停机就能迅速弥补这一成本差异。
在开发阶段,3D相机的软件开发包(SDK)和图形用户界面(GUI)的易用性非常重要。用户友好的 SDK 和图形用户界面可大大缩短开发时间,从而降低人工成本。
问问自己 SDK 是否直观且文档齐全?培训人员有效使用和编程照相机需要多少工时?
集成阶段需要考虑一系列成本因素。一个关键因素是照相机在现有系统中的适应性。适应性强的照相机可降低整个系统的复杂性,从而降低初始集成成本和持续维护费用。
此外,一台好的相机可以替代部分组件,简化设置可以降低整个单元的硬件和维护成本。例如,集成光源的 3D 照相机不需要任何外部照明设备--这意味着仅光罩一项就可节省高达 4,000 美元。
问问自己3D相机能否与现有组件轻松集成,是否需要进行大量改装?新摄像机能否减少对单元中其他组件(如光罩或其他摄像机)的需求?
维护成本包括计划内和计划外的活动。停止生产单元对 3D 照相机进行维护的成本很高,因此尽量减少停机时间至关重要。
定期校准至关重要,尤其是在振动较大的环境中运行的相机--大多数装配单元都是如此。投资一台配有校准工具的相机,可以实现快速调整,长期使用成本效益很高。
没人想要计划外的维护,也是有问题的。几次计划外停机就会使生产成本迅速上升,即使是相对较少的计划外停机,也会导致高品质 3D 照相机的成本增加。 真正的工业级 3D 照相机可以在更长的时间和更苛刻的工作环境中保持高校准状态。
基于低价而非可靠性选择的相机更容易出现故障和校准漂移,从而导致计划外维护。这会严重影响生产并增加成本。
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然而,与大多数高精度电子仪器一样,它们有时也需要稍作调整,以确保其最佳性能。
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