CANADA – Công ty Xiris Automation đã giới thiệu một nền tảng phần mềm cho phép camera cận hồng ngoại (near-infrared) đồng thời theo dõi đường hàn và giám sát quy trình trong môi trường hàn tự động. (*) Near-infrared camera: loại camera ghi nhận ánh sáng trong vùng phổ cận hồng ngoại, nằm ngay ngoài vùng ánh sáng đỏ mà mắt người nhìn thấy. Trong ứng dụng hàn, camera này kết hợp với khả năng HDR để ghi rõ mỏ hàn, hồ quang, vũng hàn và đường ghép nối, giúp phần mềm theo dõi đường hàn và giám sát quá trình hàn.
Công ty Xiris Automation đã giới thiệu nền tảng WeldStudio Tracker, phần mềm thị giác máy (machine vision) (*) ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), kết hợp chức năng theo dõi đường hàn và giám sát quy trình hàn trong một thiết bị quang học duy nhất. Công nghệ này đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng hàn robot và hàn tự động bằng cách đồng thời cung cấp khả năng hiệu chỉnh quá trình theo thời gian thực và phản hồi hình ảnh cho kỹ thuật viên. (*) Machine vision: là công nghệ dùng camera công nghiệp và phần mềm xử lý ảnh để máy móc thu nhận, phân tích hình ảnh và đưa ra tín hiệu điều khiển. Trong sản xuất, công nghệ này được dùng để kiểm tra chất lượng và dẫn đường robot.
Theo dõi đường hàn bằng quang học ứng dụng công nghệ AI Các hệ thống hàn tự động và hàn robot thường sử dụng các thiết bị theo dõi đường hàn kiểu tiếp xúc (tactile), theo dõi qua hồ quang (through-the-arc) hoặc bằng laser để bù trừ tình trạng cong vênh kim loại, biến dạng nhiệt và việc chuẩn bị mép hàn chưa đạt yêu cầu. Tuy nhiên, những cơ chế theo dõi truyền thống này hoạt động độc lập với các hệ thống giám sát quy trình bằng hình ảnh, khiến kỹ thuật viên không thể xác nhận trực quan liệu quá trình có còn nằm trong tầm kiểm soát hay không. Phần mềm mới tích hợp thị giác máy trực tiếp vào camera cận hồng ngoại có dải động cao (HDR – high dynamic range) (*) trên 140 decibel. Dải động mở rộng này xử lý độ sáng cao của hồ quang hàn, cho phép hệ thống đồng thời ghi lại hình ảnh rõ ràng của mỏ hàn, hồ quang, vũng hàn và đường ghép nối mà không bị bão hòa ảnh. (*) High dynamic range: công nghệ giúp máy ghi nhận và phân tích hình ảnh có cả vùng rất sáng và vùng tối mà vẫn giữ được chi tiết ở cả hai vùng. Trong ứng dụng hàn, camera HDR có thể đồng thời ghi rõ hồ quang rất sáng, mỏ hàn, vũng hàn và đường ghép nối tối hơn, cung cấp hình ảnh để phần mềm theo dõi đường hàn và giám sát quá trình hàn.
Đo lường không sai lệch và giảm tải trọng Bằng cách sử dụng các mô hình AI được huấn luyện cho những quá trình tự động hóa công nghiệp cụ thể, phần mềm nhận diện và theo dõi các đặc điểm hình dạng bề mặt quan trọng của chân mối hàn, đường hàn và mối ghép qua nhiều lượt hàn. Do dữ liệu đo được trích xuất trực tiếp từ trường nhìn trực tiếp của camera tại vị trí hồ quang, hệ thống loại bỏ khoảng lệch vị trí vật lý thường phải có giữa cảm biến theo dõi đường hàn độc lập và điện cực. Hình ảnh camera ghi lại cả mỏ hàn lẫn rãnh hàn, cho phép hệ thống liên tục tính toán vị trí tuyệt đối và chuyển động tương đối của chúng.
Việc kết hợp chức năng giám sát quy trình và theo dõi đường hàn trong một thiết bị phần cứng duy nhất giúp giảm tổng khối lượng tải tại đầu cánh tay robot và đơn giản hóa việc tích hợp phần cứng. Cách tiếp cận hợp nhất này cho phép trạm hàn tự động thực hiện các hiệu chỉnh quỹ đạo tự động, đồng thời cung cấp cho kỹ thuật viên luồng hình ảnh trực tiếp liên tục để đánh giá các yếu tố đầu vào của quá trình và chất lượng mối hàn.
Thông tin bổ sung Trong thị trường hàn tự động, công nghệ theo dõi đường hàn từ lâu chủ yếu sử dụng các hệ thống đo tam giác bằng laser của những nhà sản xuất như công ty Servo-Robot và công ty Meta Vision Systems. Phương pháp đo tam giác bằng laser cung cấp biên dạng bề mặt của mối ghép hàn với độ chính xác cao, nhưng cần thêm một hệ thống camera nếu người vận hành muốn giám sát quy trình bằng hình ảnh, làm tăng khối lượng và độ phức tạp của bộ thiết bị gắn tại đầu cánh tay robot. Công nghệ theo dõi đường hàn thông qua hồ quang, thường được các doanh nghiệp như công ty Fronius và công ty Lincoln Electric tích hợp vào nguồn điện hàn tiên tiến, không làm tăng khối lượng trên mỏ hàn nhưng hoàn toàn không cung cấp phản hồi hình ảnh và nhìn chung chỉ áp dụng cho các quá trình hàn có dao động ngang mỏ hàn trên vật liệu dày hơn.
Giải pháp của công ty Xiris tích hợp công nghệ ghi hình cận hồng ngoại HDR trên 140 dB với khả năng theo dõi dựa trên công nghệ AI, cạnh tranh trực tiếp bằng cách giảm tải trọng cho robot và loại bỏ khoảng lệch vị trí đo giữa cảm biến và vũng hàn. Trong khi máy quét laser cung cấp các phép đo hình học tuyệt đối dựa trên ánh sáng có cấu trúc, công nghệ theo dõi bằng AI dựa trên thị giác cần huấn luyện thuật toán chuyên biệt để nhận diện các đặc điểm của mối ghép trong không gian hai chiều, qua đó loại bỏ nhu cầu sử dụng các bộ phát laser dễ hư hỏng ở gần vùng bắn tóe kim loại.
Để xem các tin bài khác về “Thị giác máy”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Metalworking International
