現場動画
プロジェクト背景
自動車のホワイトボディは数百のプレス部品をスポット溶接して構成されており、各ワークには寸法偏差があり、溶接ロボットはワークの位置と姿勢を精密に感知する必要があります。本プロジェクトは、ある合弁完成車メーカーの津工場のホワイトボディ溶接ラインに、全3Dビジョンガイダンスのアップグレードを提供し、4つの溶接ライン、計36ステーションをカバーします。システムは稼働開始以来継続的に安定動作し、月間15,000台以上の車両を処理しています。
本プロジェクトは2022年に正式に稼働を開始し、現在国内最大規模のホワイトボディビジョンガイダンス導入の一つです。工場のMESシステムと深く統合することで、ワーク到着、ビジョン検査、経路補正、溶接実行までの全自動クローズドループを実現し、従来の手動目視＋調整の半自動モードを完全に置き換えました。
顧客要件
ホワイトボディ表面には多くの反射領域があり、溶接工程では高温の煙が発生するため、従来の2Dビジョンでは位置決め精度が不足し、安定性も低い。顧客は、システムが50°C以上の高温、視程0.5m未満の煙が発生する過酷な環境でも安定動作し、単一ステーションの位置決め精度が±0.15mm以上、サイクルタイムが3秒以下であり、既存のKUKAロボット制御システムとシームレスに統合でき、元のPLCロジックを変更しないことを要求しています。
ソリューション
Laser L V3 ラインスキャンレーザーセンサーを採用し、その強力な環境光干渉耐性により、溶接煙や強い反射環境下でも高品質な点群データを取得します。自社開発の高温フィルタリングと煙補償アルゴリズムにより、熱放射ノイズを効果的に抑制します。ロボットコントローラは標準TCP/IPインターフェースを介してリアルタイムで位置姿勢補正量を受信し、ガイダンスクローズドループ全体は2.1秒以内に完了し、サイクルタイム要件を満たします。センサーはモジュール式に取り付けられ、メンテナンス交換時間は30分未満で、メインラインのサイクルに影響を与えません。
| 性能指標 | 顧客要求 | 実測結果 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 位置決め精度 | ±0.15mm | ±0.08mm | 要求の47%超過 |
| 単一ステーションサイクル | ≤3.0s | 2.1s | 余裕十分 |
| システム稼働率 | ≥99% | 99.7% | 年平均値 |
| 耐煙能力 | 視程<0.5m | 合格 | 実測<0.3mでも正常 |
| 動作温度 | ≤60°C | 合格 | 実測65°Cでも正常 |
プロジェクトの価値
位置決め精度±0.08mmを達成し、顧客要求の約2倍の性能を提供、溶接品質に十分な余裕をもたらします。 溶接不良率が30%低減し、廃却率が2.1%から1.47%に低下、毎月約35万元の材料費を直接節約。 システムの稼働率は99.7%で、稼働開始から24ヶ月間、重大な故障はなく、業界平均を上回っています。