泵管又稱(chēng)混凝土輸送泵管，可以大大提高混凝土輸送效率，是建筑行業(yè)中重要的工程機(jī)械配件。泵管長(zhǎng)度長(zhǎng)、重量大、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高、生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)過(guò)程催生了大量的自動(dòng)化需求。
某大型混凝土泵送機(jī)械制造商在其泵管上壓裝耐磨環(huán)的過(guò)程中，引入了me carmd AI+3D視覺(jué)對(duì)泵管進(jìn)行送料。大大提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化和靈活性，保證了客戶高質(zhì)量的泵管生產(chǎn)。
項(xiàng)目難度
在此過(guò)程中，應(yīng)將進(jìn)泵管整架放在固定位置進(jìn)行耐磨環(huán)壓裝，以提高泵管的密封性能。
01
客戶痛點(diǎn)
現(xiàn)場(chǎng)工件圖
○泵管重(10公斤-100公斤不等)，長(zhǎng)(800毫米-3500毫米不等)。
○人工喂養(yǎng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)。送料精度有一定要求，人工或機(jī)械定位送料方式可能造成耐磨環(huán)錯(cuò)位、脫落，影響成品泵管質(zhì)量。
○客戶對(duì)泵管生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求高。
02
視覺(jué)挑戰(zhàn)
工程地點(diǎn)
○泵管表面有油污、反光、鐵銹，對(duì)3D攝像頭成像能力要求高。
○泵管堆放在料架內(nèi)，吊車(chē)吊到位，傾斜錯(cuò)位。料框位置存在波動(dòng)，需要3D相機(jī)完全覆蓋超長(zhǎng)工件，適應(yīng)各種復(fù)雜的來(lái)料。
○泵管有幾十種，分為圓管(兩端直徑相同)和錐管(兩端直徑不同)；泵管的長(zhǎng)度從800 mm-3500 mm不等，直徑從120 mm到200 mm不等，這就要求3D視覺(jué)系統(tǒng)能夠兼容各種泵管。
現(xiàn)場(chǎng)來(lái)料
○錐管兩端的直徑不同，壓裝耐磨環(huán)的尺寸也不同。為了避免送料時(shí)管件方向錯(cuò)誤，需要通過(guò)三維視覺(jué)系統(tǒng)判斷錐形管的方向。
○車(chē)間采用頂部天窗，大面積落地窗采光。過(guò)多的光線干擾要求3D相機(jī)具有很高的抗環(huán)境光能力。
解決辦法
工程地點(diǎn)
3D相機(jī)選擇:機(jī)械眼LSR L
3D攝像機(jī)的安裝方式:單站兩臺(tái)攝像機(jī)固定安裝在龍門(mén)架支架上。
3D攝像機(jī)的工作距離:2200 mm(攝像機(jī)底部到泵管上表面的距離)
通信方式:3D視覺(jué)系統(tǒng)直接與機(jī)器人通信，通信協(xié)議為T(mén)CP/IP。
工作流程:
○起重機(jī)將整個(gè)框架工件吊到位，并向機(jī)器人發(fā)送信號(hào)。
○機(jī)器人收到信號(hào)后，觸發(fā)3D攝像頭拍照，視覺(jué)系統(tǒng)獲取泵管類(lèi)型和姿態(tài)信息，識(shí)別錐形管方向。
○3D視覺(jué)系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)器人抓取泵管中部，放置在固定位置。
○重復(fù)上述循環(huán)，直到抓住整個(gè)框架工件。
方案優(yōu)勢(shì)和好處
01
方案優(yōu)勢(shì)
超長(zhǎng)工件清晰完整成像
泵管點(diǎn)云圖
○自主研發(fā)的激光結(jié)構(gòu)光技術(shù)，可以適應(yīng)不同時(shí)間段、不同角度的光干涉。在現(xiàn)場(chǎng)> > 30000 lx的環(huán)境光干擾情況下，針對(duì)有反光、油污、生銹表面的泵管生成高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
○根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)工作站布局和超長(zhǎng)工件進(jìn)給需求，在龍門(mén)支架上固定安裝兩臺(tái)3D攝像機(jī)，攝像機(jī)間距2000 mm，兩臺(tái)攝像機(jī)的配合確保攝像機(jī)視野完全覆蓋最長(zhǎng)3500 mm的泵管，輕松應(yīng)對(duì)來(lái)料位置的波動(dòng)。
○大視場(chǎng)大景深遠(yuǎn)距離3D相機(jī)+雙相機(jī)精確標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)高精度點(diǎn)云融合，滿足客戶對(duì)超長(zhǎng)工件的進(jìn)給要求。
智能規(guī)劃捕獲
抓握姿勢(shì)
○自主研發(fā)的高精度三維視覺(jué)匹配算法，獲取待抓取工件的精確位姿，并提供給機(jī)器人。供精準(zhǔn)抓取信息。
○3D視覺(jué)系統(tǒng)可以判斷錐管方向，完成耐磨環(huán)的精確壓裝。
○智能規(guī)劃抓取可以更好的處理現(xiàn)場(chǎng)工件的堆放和錯(cuò)位，避免物料的倒塌和掉落。
○現(xiàn)場(chǎng)支持?jǐn)?shù)十根泵管，后期根據(jù)生產(chǎn)和訂單需求快速導(dǎo)入新產(chǎn)品。
穩(wěn)定、高效且易于使用。
○準(zhǔn)確識(shí)別定位位置不一致的素材幀，動(dòng)態(tài)調(diào)整碰撞檢測(cè)模型，根據(jù)真實(shí)環(huán)境構(gòu)建場(chǎng)景模型。智能規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的無(wú)碰撞運(yùn)動(dòng)路徑，更好地應(yīng)對(duì)深框架和超長(zhǎng)工件的抓取，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。
○自主開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)通信接口，支持3D視覺(jué)系統(tǒng)使用TCP/IP等主流通信協(xié)議與各品牌機(jī)器人進(jìn)行通信。客戶不需要開(kāi)發(fā)通信程序來(lái)滿足不同的現(xiàn)場(chǎng)通信需求。
○ Mecarmand可為客戶提供攝像頭安裝、手眼標(biāo)定、視覺(jué)通信調(diào)試等3D視覺(jué)系統(tǒng)部署服務(wù)。并提供操作培訓(xùn)，確保客戶現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行。
02
項(xiàng)目收入
○通過(guò)3D視覺(jué)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)泵管的精確送料，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。穩(wěn)定掌握提高泵管生產(chǎn)質(zhì)量。
○單個(gè)工位每天可以供料1500根泵管，效率可以滿足客戶在技術(shù)、業(yè)務(wù)等以下方面的需求。
Mecarmand AI+3D視覺(jué)工件上下料解決方案技術(shù)成熟，簡(jiǎn)單易用。廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、工程機(jī)械等行業(yè)，可解決工件裝卸場(chǎng)內(nèi)工件反光、顏色深、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、堆放無(wú)序等復(fù)雜問(wèn)題。目前已通過(guò)多個(gè)大型項(xiàng)目的終端驗(yàn)證，幫助多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化生產(chǎn)。