松下智能化焊接生产线介绍
在整个作业流程中，重点介绍比较新的技术，即虚拟示教和3D焊缝检测。
松下机器人虚拟示教系统VRPS
示教系统介绍
机器人示教的方法，目前有手工在线示教、离线示教、传感器实时跟踪等，而VRPS虚拟示教以及更先进的免示教方式是未来的发展趋势，如图1所示。
图1 机器人示教发展趋势
VRPS 是基于VR（Virtual Reality）虚拟现实技术，将焊工手工焊接的动作在虚拟空间完成并传递给机器人，这种方式减少了示教的技术难度，并大幅节省了时间。
各种示教方式总时间对比示例见图2。
图2 各种示教方式总时间对比
从以上示例来看，VRPS虚拟编程相对于传统方式，可以最多减少60%的编程时间。
VRPS的适用性
VRPS比较适合示教点比较多的复杂构件，以及多品种小批量、熟练编程人员少、对质量要求高的应用场合。
VRPS的使用流程
VRPS的使用流程如图3所示。
图3 VRPS系统使用流程
VRPS的构成
VRPS由软件、许可密钥、焊枪模型、PC、HTC VIVE Pro、LAN电缆线、传感器支架7部分构成，详见图4。
图4 VRPS系统构成
关于HTC VIVE PRO
HTC VIVE是HTC和VALVE公司合作开发的一款虚拟现实头戴式显示器。HTC VIVE最初主要为给游戏带来沉浸式体验，目前已经延伸到展览、医疗、教育培训以及广泛的工业领域。
HTC VIVE通过以下三个部分致力于给使用者提供沉浸式体验：一个头戴式显示器、两个单手持控制器、一个能于空间内同时追踪显示器与控制器的定位系统。
3D焊缝检测系统Bead Eye
弧焊焊缝的检查，是一项量大而且很繁琐的工作，依赖人力、经验和责任心，不同人的检查标准又有差别，严格或松懈，会有不同的检验结果；有时需要二次或多次复查，制约了工作效率，检测的准确性也很难保证。
基于这些课题，LINKWIZ公司开发了L-Quality 3D焊缝检测系统，其基本原理是使用激光扫描仪将检查对象转换为3D数字数据，通过3D数字数据进行形状分析和3D检查。3D检测，适合各种形状的焊缝（图5），应用广泛。
图5 3D焊缝检测范围
3D焊缝检测是如何工作的
下面我们了解一下L-Quality检测系统的工作过程，如图6所示。系统先建立合格样本，扫描检查焊缝，将扫描的焊缝和样本比对进行判定。
图6 L-Quality检测系统的工作过程
检查时可以设定检验阈值，可以理解为被检测焊缝和样本的3D数据符合度，阈值的高低，决定了焊缝的合格率，如图7所示。
图7 检查时设定检验阈值
L-Quality系统的构成如图8所示。
图8 L-Quality系统构成
这套系统虽然有一定优势，但是还不够“智能”，阈值的设定，还是有一定的人为因素，而且对于缺陷的类型、具体位置等数据，没有深入的判断。现在，松下公司和LINKWIZ合作的升级系统Bead Eye，在检测环节引入了Panasonic的AI技术，焊缝的检查逻辑，由原来的简单对比检查，升级为良品对比检查×Panasonic AI检查，注意，这里用乘号，意思是两种检查的融合，而不是简单的相加。
如图9所示，通过用AI学习缺陷的形状，并判断缺陷的类型和位置。可以很简单地检查出微小的缺陷。利用AI对焊缝缺陷的大量学习工作，已经在Panasonic公司学习完毕，在用户现场是直接使用的。
图9 AI学习并判断缺陷的类型和位置
智能化焊接生产线
现在我们了解一下由虚拟示教、焊前扫码、自动上料、焊缝传感校正、机器人间协调焊接、多机器人协作、工件搬运、以及3D焊缝检测构成的全流程智能化焊接生产线，如图10所示。
图10 智能化焊接生产线
首先，我们通过iWeldCloud焊接云管理系统向焊接生产线下发生产订单，生产线依据生产订单开始焊接作业。