ИИ и робототехника в сборке и отделке

Ощущение силы — один из примеров, когда задействованный ИИ может перейти от простейших конструкций к чему-то гораздо более сложному. В автомобильной промышленности, где используются высокопрочные материалы, которые, как правило, тоньше, прочнее и сложнее свариваются, сила становится критическим компонентом обеспечения точности сварки. ФАНУК Канада

Дискуссии об искусственном интеллекте (ИИ) сейчас подразумевают, что он будет способен управлять задачами автономно. Чат-боты с искусственным интеллектом, такие как ChatGPT, и другие приложения, которые могут создавать произведения искусства, предполагают, что для многих функций людей можно исключить из уравнения. Но на самом деле это не относится к промышленному применению. Например, сборка и отделка, где технологии с каждым годом становятся все более сложными и ценными, по-прежнему выигрывают от управления квалифицированными операторами.

«Существует несколько различных уровней искусственного интеллекта, и большинство промышленных приложений относятся к так называемому «узкому интеллекту», — сказал Дейл Арндт, директор по проектированию и интеграции FANUC Canada, Миссиссога, Онтарио. «В этом случае вы пытаетесь научиться выполнять одну задачу и улучшать ее. Оно основано на алгоритмах, и большая часть машинного обучения попадает в эту узкую категорию ИИ».

Одним из определений машинного обучения является способность компьютерной системы учиться и адаптироваться без следования явным инструкциям, используя алгоритмы и модели и выявляя закономерности в данных. Упрощенные схемы сварки с использованием коботов являются хорошим примером базового применения. С помощью роботов, отметил Арндт, мы можем выполнять сварку MIG или точечную сварку и, используя данные машинного зрения, данные сварочного аппарата и датчики силы, обеспечивать правильное выполнение каждого процесса. Измерение силы также можно использовать для закрепления заклепок и других крепежных деталей.

«Мы повторяем эти процессы снова и снова и постепенно совершенствуем алгоритмы, чтобы улучшить процесс», — сказал он.

Ощущение силы — один из примеров, когда задействованный ИИ может перейти от простейших конструкций к чему-то гораздо более сложному.

«Относительно просто можно рассмотреть возможность измерения силы гаек или заклепок в автомобилестроении», — сказал Арндт. «Вы можете установить величину крутящего момента, необходимую для правильной установки крепежа. Если эта точка срабатывания не достигается, вы знаете, что деталь не соответствует спецификации. Это может сэкономить огромное количество переделок, но все равно остается относительно простым».

В этом случае робот может нести автоматический гайковерт со встроенным датчиком силы, поэтому никаких внешних подключений в этом сценарии не требуется.

Однако алгоритмы усложняются, когда вы начинаете рассматривать удаление материала, например полировку материала или удаление заусенцев с деталей, отлитых под давлением.

«При удалении заусенцев вам нужно перемещать инструмент для оплавления вдоль детали и удалять лишний материал с линий шва и кромок», — сказал Арндт. «Это довольно сложно, потому что это может зависеть от состава материала, того, как долго он находился вне формы, температуры завода и остроты вашего инструмента. Внезапно ваш набор данных стал намного больше.

«У вас та же проблема с отделкой материалов. Насколько изношен полировальный инструмент? Сколько лишнего материала осталось на той части, которую вы полируете? Это может включать в себя ряд факторов, таких как использование инструментов мониторинга, определение силы и системы обзора».

Здесь мы видим скриншот инструмента Xiris Audio AI, сигнализирующего о прожоге сварного шва. Ксирис

Датчик силы робота FANUC или датчик силы ATI, напрямую подключенный к роботу, можно использовать в рамках планирования движения в этих приложениях для немедленного изменения траектории движения робота на основе вектора силы в реальном времени.

Точечная сварка может быть не менее сложной задачей.

«Большинство высокопрочных материалов, которые используются в современных автомобилях, как правило, тоньше и прочнее, и их сложнее сваривать», — сказал он. «Усилие становится действительно важным компонентом обеспечения точности сварного шва: если вы сожмете слишком сильно, вы проделаете отверстие; если вы не сожмете достаточно сильно, сварной шов не нагреется должным образом и будет слишком слабым.