新型传感器+人工智能技术，助力管片自动化生产更进一步！

 

小编语

今年3月，小编曾为大家介绍过德国海瑞克的自动化管片工厂。当时，这些自动化技术在运行过程中仍需要人类的辅助和调控，生产完毕后也需要人类进行验收。  

而在近期，在新型传感器和人工智能技术的帮助下，这个自动管片工厂又进一步提升了效率和自动化程度，快来一起看看其中有何创新之处吧！      

人工智能应用

在管片的生产过程中，完成混凝土管片浇筑后一般需要对其表面进行整平。该       过程       对工人来说是一项富有挑战性的工序， 但通过使用带有旋 转管的机器人，       这个过程可以变得更快、更准确。机器人完成整平后，             混凝土表面的平整度仍       需要人类再次进行检查。      

     

平整过程

为了进一步提升该工序的自动化程度，海瑞克的自动管片工厂测试了一种利用人工智能分析照片，以检查机器人加工后混凝土表面平整情况的技术。

     

用于拍摄表面情况的相机部署

三台高分辨率相机安装在模具上方的钢梁上，在旋转管机器人开始工作前后分别拍摄照片；随后通过人工智能分析图片，判断混凝土表面是否还存在缺陷；如果检测到缺陷存在，系统会发出命令，让旋转管机器人再次处理混凝土表面，进一步提高管片表面质量。

     

拍摄的照片

     

人工智能识别出的缺陷点

通过深度学习等方法，人工智能已经基本具备了识别缺陷特征的能力；检测到缺陷后，人工智能将决定是否需要处理这些缺陷，而具体的标准则需要参考项目或当地的混凝土标准。

在对机器进行设置后，人工智能就可以发现管片表面缺陷，并进一步判断这些管片是否需要再次加工，如果需要，就会自动对机器人下达再次加工的指令。

     

机器人运行过程

在系统测试运行的过程中，约70%的情况下，系统给出了不需要第?次加工的判断；对于剩余的30%情况，系统则给出了再次加工表面的建议，最终的管片总体质量令人满意。

同时，这种?工智能系统还可用于管片生产中的多个步骤，如检查钢筋笼、浇铸管片前检查预埋件等。

     

正在放置预埋件的机器人

   

传感器应用

专门为自动化生产设计的全液压开合管片模具也是自动化管片工厂中重要的组成部分。传统的管片模具的开/闭依靠螺栓实现，但机器人进行对齐螺栓孔、紧固螺栓这样的动作非常缓慢，且容易出错。因此工程师们重新设计了整个开/闭模具的工艺流程，改用了液压系统。

       

机器人与螺栓

液压控制的模具无需任何螺栓，所有盖子和侧壁都能快速且顺畅地打开，这不仅让流程易于实现自动化，也使管片生产商能够加快整个管片生产流程。

此外，液压系统能够始终精确地施加压力，因此管片不易发生变形或侧壁移动。

       

液控模具

传感器可以使这些自动化的液压开合管片模具更加高效和稳定：激光传感器被用于距离检测，可以发现并阻止模具在未正确闭合的情况下开始浇筑，从而在无需人工监督的情况下，避免浇筑的管片超出公差。

       

激光传感器

此外，激光传感器还可用于其他方面，如检查预埋件的位置，或检查模具在生产线上的位置。所有测量值都会记录在数据管理系统中，用于质量检查和管片历史记录，提高生产过程的可追溯性。

同时，                   通过在自动化模具上加装带有数据传输功能的混凝土监测传感器，                   整个系统还可以具备自动调整温度的能力。        

       

       

表面和侧面两种传感器

目前，这些传感器会测量实际温度并将信息发送到操作员的台式电脑或智能?机，通过对照预定的曲线，软件将会显示实际的早期混凝土强度。

       

软件页面

在未来，工厂计划取消人工管控，让现有的加热能量调节系统根据传感器提供的数据进行自主的实时调节，进一步提升生产效率，减少人工干涉。

       

设想中的自动加热能量调节系统

     

本文内容整理自WTC2023论文集，网络

供稿、编辑&排版：GDY

审校：Jacob

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