安全高效“雙”提升 高創(chuàng )運動(dòng)控制助力美的空調自動(dòng)化水平再升級

前言

在我國大力實(shí)施智能制造工程的當下，制造企業(yè)紛紛加大了在信息化、自動(dòng)化領(lǐng)域的投入，不斷提升制造全生命周期的自動(dòng)化水平，從而實(shí)現強質(zhì)、降本和增效。如家電行業(yè)作為我國高端化制造的一張“名片”，正以不斷創(chuàng )新、突破與追求卓越的技術(shù)與產(chǎn)品，引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

作為全球空調制冷行業(yè)的佼佼者，美的空調不斷深化智能制造，以更高的自動(dòng)化水平、更高的生產(chǎn)效率滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，并在高創(chuàng )運動(dòng)控制公司的助力下，其順德工廠(chǎng)“空調內機自動(dòng)安檢”工站正式啟用，解決空調行業(yè)總裝過(guò)程中“觸電”風(fēng)險，進(jìn)一步突破空調總裝效率的“天花板”。

效率低、有風(fēng)險？空調總裝關(guān)鍵崗位亟待自動(dòng)化升級

在空調的生產(chǎn)過(guò)程中，“總裝線(xiàn)”是產(chǎn)品投入市場(chǎng)前的最后一步，也是關(guān)鍵一步。每一臺即將上市的空調都要經(jīng)歷一場(chǎng)嚴苛的“體檢”，空調內機安檢就是其中必不可少的一環(huán)。在這一過(guò)程中，工人需要精準定位空調內機的接線(xiàn)端子，并施加高電壓進(jìn)行檢測，確?？照{內部電路不打火且漏電流符合標準，從而保證消費者最終使用過(guò)程中的安全。

然而，這項“關(guān)鍵”的工序卻讓眾多空調企業(yè)頭疼不已。據美的空調順德工廠(chǎng)總經(jīng)理鐘柱威介紹：“因為操作復雜，以往這一檢測工序主要依靠工人手動(dòng)操作，檢測效率相對較低。而且檢測過(guò)程中需要跟高壓電流打交道，工人們也面臨著(zhù)潛在的觸電風(fēng)險?！?/p>

因此，如何能讓“空調內機安檢環(huán)節”更高效、安全，并滿(mǎn)足產(chǎn)線(xiàn)高速運轉的需求，成為美的空調進(jìn)一步提升總裝線(xiàn)效率的關(guān)鍵所在。不過(guò)，由于這一工序對運用技術(shù)的要求較高，實(shí)施起來(lái)并不容易。

“因為在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)線(xiàn)節拍較快，傳輸過(guò)程中還可能出現工件抖動(dòng)、皮帶線(xiàn)打滑以及混線(xiàn)生產(chǎn)等情況，這就要求自動(dòng)化安檢設備在快節奏工序中要持續可靠運行，更重要的是要精準識別高速動(dòng)態(tài)畫(huà)面，快速調整安檢動(dòng)作、對準接線(xiàn)端子等?！辩娭劶案脑祀y點(diǎn)時(shí)說(shuō)道。如何找到擁有一雙“慧眼”、一對“快手”的供應商，確保檢測準確度和產(chǎn)品安全性符合嚴苛的標準，成為破解這一難題的關(guān)鍵。

經(jīng)過(guò)與多個(gè)自動(dòng)化品牌的溝通，最終，高創(chuàng )傳動(dòng)憑借在伺服系統及運動(dòng)控制領(lǐng)域的多年經(jīng)驗、尤其在軟件算法層面的顯著(zhù)優(yōu)勢“脫穎而出”。作為技術(shù)領(lǐng)先的運動(dòng)控制專(zhuān)家，高創(chuàng )傳動(dòng)具備從底層的算法，到執行層的編碼器、伺服電機，再到驅動(dòng)層和控制層的完整產(chǎn)品體系，并憑借全球化的技術(shù)研發(fā)布局在中國直驅領(lǐng)域市場(chǎng)取得了行業(yè)領(lǐng)先地位。

對于“空調內機自動(dòng)安檢”這一非標項目，彼時(shí)業(yè)內并沒(méi)有成功的先例可供借鑒。對此，高創(chuàng )運動(dòng)控制新能源銷(xiāo)售部總監肖強表示，憑借豐富的自動(dòng)化項目經(jīng)驗，以及創(chuàng )新研發(fā)的高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器，高創(chuàng )有信心攻克“空調內機自動(dòng)安檢”中的多重挑戰，啃下這個(gè)空調行業(yè)的“硬骨頭”。

技術(shù)+經(jīng)驗 高創(chuàng )“首創(chuàng )”高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器解決方案

在美的空調順德工廠(chǎng)“空調內機自動(dòng)安檢”項目中，高創(chuàng )首創(chuàng )的高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器從空調總裝過(guò)程中的實(shí)際需求出發(fā)，以運控技術(shù)、視覺(jué)算法雙管齊下，在系統架構底層實(shí)現運控系統與視覺(jué)定位及跟蹤的深度融合，最終達到伺服頻率與操作精度的雙重突破，從而能夠廣泛應用在內機安檢等動(dòng)態(tài)操作場(chǎng)景中。

對于這套方案最大的技術(shù)創(chuàng )新亮點(diǎn)，無(wú)疑是高創(chuàng )傳動(dòng)團隊首次將原本各自為戰的視覺(jué)控制器和運動(dòng)控制器，巧妙地集成為“視覺(jué)運動(dòng)控制器”。

對此，肖強解釋道：“這并不是簡(jiǎn)單的1+1=2，而是基于統一軟件平臺，讓自有視覺(jué)和運動(dòng)控制算法模塊實(shí)現深度融合，仿佛給機器裝上了‘雙眼’和‘大腦’，讓它們能夠更精準、更協(xié)調地工作?！?/p>

同時(shí)針對連續運動(dòng)場(chǎng)景，該方案還開(kāi)發(fā)了一種基于動(dòng)態(tài)視覺(jué)伺服的高精度同步運動(dòng)控制技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是讓機器在快速移動(dòng)的過(guò)程中，也能保持極高的定位精度和穩定性，最終實(shí)現了動(dòng)態(tài)視覺(jué)伺服定位精度≤1.0mm，角度<1.0°，節拍測量精度<0.5%工件尺寸。

同樣，高創(chuàng )在算法研發(fā)上的獨特優(yōu)勢也賦予了解決方案更高的解決問(wèn)題能力。據高創(chuàng )大客戶(hù)高級經(jīng)理周經(jīng)緯介紹，2D相機的動(dòng)作跟隨需要大量算法應用才能實(shí)現，這樣才能在捕捉到端子位置的同時(shí)就控制電機跟隨檢測目標移動(dòng)，并做出相應的安檢動(dòng)作。

“相比市面上2D相機每秒14-15張相片的處理能力，經(jīng)過(guò)創(chuàng )新優(yōu)化的高創(chuàng )2D相機能夠達到每秒30張相片的高精度處理能力。在伺服參數整定上，高創(chuàng )采用基于機器模型頻域分析的HDM算法，基于PC實(shí)現HDM算法，自整定參數可靠性更高，效率更快；整定過(guò)程中目標對象移動(dòng)距離小，并且不會(huì )出現振動(dòng)而損壞機臺?！?/p>

而對于此次創(chuàng )新方案的成功應用，肖強難掩自豪：“高創(chuàng )高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器這次在美的空調內機自動(dòng)化安檢環(huán)節的成功應用，標志著(zhù)高創(chuàng )傳動(dòng)在視覺(jué)運動(dòng)控制器領(lǐng)域邁出了從無(wú)到有、行業(yè)領(lǐng)先的關(guān)鍵一步！”

從無(wú)到有，憑實(shí)力做業(yè)內“拓荒者”

基于豐富的技術(shù)儲備、扎實(shí)的項目運營(yíng)經(jīng)驗，高創(chuàng )傳動(dòng)在“空調內機自動(dòng)安檢”項目中很快確定了高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器解決方案，并在3個(gè)月內為美的空調順德工廠(chǎng)從零搭建起空調內機自動(dòng)安檢工站，解決了空調行業(yè)長(cháng)期面臨的這一難題。

作為該項目高創(chuàng )方面的負責人，肖強對項目“從無(wú)到有”過(guò)程中的困難深有體會(huì )：“待檢產(chǎn)線(xiàn)上并不是只有單一的產(chǎn)品，還會(huì )出現混線(xiàn)生產(chǎn)或者穿插維修機的情況，而由于維修機的外殼高度高于普通空調內機，如果不及時(shí)調整安檢設備高度，就會(huì )對維修機造成損壞?！?/p>

“快節拍運動(dòng)和混線(xiàn)生產(chǎn)的靈活性要求，都考驗了我們的自動(dòng)化安檢方案的精準識別與快速調整能力，促使我們進(jìn)一步優(yōu)化檢測流程，確保每一個(gè)內機都能安全、準確地完成檢測?！敝芙?jīng)緯表示。

在項目實(shí)施過(guò)程中，團隊還遇到了工裝地線(xiàn)材質(zhì)導致內阻增大的難題。由于檢測中需要使用高壓電，方案原本采用了銅鏈作為地線(xiàn)進(jìn)行檢測。然而實(shí)際使用中發(fā)現銅鏈的內阻遠大于0.2歐的標準范圍，這導致內阻過(guò)大并產(chǎn)生了大量的誤報情況。

為了有效解決這一問(wèn)題，高創(chuàng )團隊充分理解并分析了客戶(hù)的產(chǎn)線(xiàn)需求，最終決定采用銅線(xiàn)+紫銅管的組合方式作為新的地線(xiàn)材料。這一改進(jìn)不僅顯著(zhù)降低了內阻，減少了誤報情況的發(fā)生，還提高了檢測的準確性和穩定性。

依托高創(chuàng )高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器解決方案，美的空調成功構建了“空調內機自動(dòng)安檢”工站，并于2024年1月正式投產(chǎn)。該工站通過(guò)視覺(jué)實(shí)時(shí)引導系統，確保安檢儀探針迅速且精確地插入內機接線(xiàn)端子，同時(shí)攻克核心難點(diǎn)，支持產(chǎn)線(xiàn)不同型號空調的混線(xiàn)自動(dòng)安檢。而最終的實(shí)際運行結果也讓美的、高創(chuàng )團隊驚喜連連：

結果顯示，該工站能夠在傳送帶150mm/s峰值速度下實(shí)現1.5mm以?xún)鹊母櫠ㄎ徽`差和不到7s的產(chǎn)線(xiàn)安檢節拍，對準成功率達到99.9%以上，控制響應時(shí)間僅需1ms，視覺(jué)運控交互時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)不到100us，實(shí)現100%不漏檢。

“相比于9-10秒的平均人工檢測用時(shí)，自動(dòng)安檢工站能夠將檢測用時(shí)降低三分之一，不僅大幅提升了檢測效率，還有效降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現了降本增效的目標?！辩娭Ω邉?chuàng )傳動(dòng)這一自動(dòng)化改造項目給予了充分認可?！案邉?chuàng )傳動(dòng)團隊在項目過(guò)程中展現出的專(zhuān)業(yè)能力和創(chuàng )新精神令人印象深刻，其自動(dòng)化解決方案不僅性能優(yōu)異，而且充分根據美的空調的實(shí)際需求進(jìn)行調整優(yōu)化，既保障了產(chǎn)品的安全性和高品質(zhì)，還大幅提升了產(chǎn)線(xiàn)效率?！?/p>

據悉，高創(chuàng )高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器獲得了16項專(zhuān)利成果，其中包括2項重點(diǎn)發(fā)明專(zhuān)利、13項發(fā)明專(zhuān)利與1項外觀(guān)專(zhuān)利。談到高創(chuàng )高性能視覺(jué)運動(dòng)控制器的未來(lái)應用前景，肖強充滿(mǎn)信心：“高創(chuàng )傳動(dòng)將以此次成功實(shí)踐為契機，不斷將這一先進(jìn)技術(shù)延伸到鋰電行業(yè)的視覺(jué)引導定位、動(dòng)態(tài)擰螺絲、家電安全檢測以及動(dòng)態(tài)視覺(jué)檢測等廣泛操作場(chǎng)景中?！?/p>

相信憑借“高速度、高精度、高性能、高柔性”的直驅/旋轉伺服一體化控制優(yōu)勢，高創(chuàng )傳動(dòng)聚焦視覺(jué)檢測設備精準定位、激光精準切割、固晶機精益制造、六軸機器人精準控制等不同需求，為行業(yè)持續帶來(lái)領(lǐng)先的技術(shù)與定制化解決方案，助力客戶(hù)實(shí)現高水平生產(chǎn)與工業(yè)自動(dòng)化的高質(zhì)量轉型。