工程機械行業(yè)是現(xiàn)代化社會不可或缺的產(chǎn)業(yè)之一，經(jīng)50余年發(fā)展、我國已成為世界工程機械生產(chǎn)大國及主要市場之一，工程機械產(chǎn)量僅次于美日，位居全球第三位。
當(dāng)前市場競爭日益激烈，面對國內(nèi)外技術(shù)、市場挑戰(zhàn)，工程機械制造商必須解決“TQCS”難題(以最快的上市速度-T/最好的質(zhì)量-Q/最低的成本-C/最優(yōu)的服務(wù)-S)，解決這一難題的最有效手段就是提升智能化制造水平。
以“四輪一帶”為代表，工程機械行業(yè)加工件種類多、制造工藝流程多、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜惡劣，在通過機器換人實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性升級的同時，3D視覺技術(shù)的引入將有助于解決TQCS要求帶來的小批量、多品類、高一致性的生產(chǎn)特性。埃爾森3D視覺系統(tǒng)，通過向用戶提供工業(yè)級3D視覺相機硬件及功能強大的應(yīng)用軟件算法，解決自動化生產(chǎn)過程中機器人引導(dǎo)難題，實現(xiàn)上下料、裝配、打磨等多工藝的實施落地。
工件種類多樣、造型復(fù)雜、反光、銹跡、油污等
01、工程機械設(shè)備制造中涉及的工件種類非常豐富，包括軸類、盤類、輪類、柱狀、塊狀等各類形態(tài)及異形件。
02、工件自身由于原料材質(zhì)、加工階段的不同，可能存在深色、反光、生銹、油污覆蓋、高溫等復(fù)雜特性。
03、加工工序涉及傳動、液壓、電器、結(jié)構(gòu)等多個系統(tǒng)，工件制造工藝、加工狀態(tài)各不相同。
3D視覺系統(tǒng)需具備極大的兼容性及通用性，以實現(xiàn)面向不同形貌、不同表面特性、不同工藝下多品類工件的機器人抓取上下料、加工引導(dǎo)。
埃爾森3D視覺系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，形成目前行業(yè)內(nèi)最齊全的雙目結(jié)構(gòu)光系列產(chǎn)品線、擁有20+不同類型的3D相機產(chǎn)品以滿足不同類型的工件識別及工況應(yīng)用。其中雙目線掃激光產(chǎn)品線AT-S1000-0XA系列，具備廣域視野，可覆蓋不同尺寸的工件及來料器具，對深色吸光、高反光、表面粉塵/油污覆蓋等可能造成點云缺失的情況具備良好的適應(yīng)性。
以某制造商輪對加工車間應(yīng)用為例
● 現(xiàn)場配套埃爾森AT-S1000-01A型3D相機，對高亮反光輪對生成高品質(zhì)點云數(shù)據(jù);
● 兼容多種輪對型號規(guī)格，換型及增新僅需系統(tǒng)內(nèi)切換模板，方便快捷;
● 滿足不同后工序加工要求，引導(dǎo)機器人以要求姿態(tài)進(jìn)行抓件;
● 用戶通過埃爾森3D相機獲取工件精準(zhǔn)抓取位坐標(biāo)，完成焊接前的機器人上料引導(dǎo)，減少2~4名搬運人工，無需精定位料框及定制工裝投入，工位建設(shè)成本及利用率大幅優(yōu)化。
工件來料方式多樣，料框、托盤，工件疊壓、緊挨
01、軸類、板類工件在堆放時自然形成相互疊壓、緊挨的狀態(tài)，視覺成像不易分割，容易造成抓取失敗、錯抓、漏抓等情況。
02、為了滿足上料效率，工件多采用大料框進(jìn)行轉(zhuǎn)運，視覺需要具備深框抓取的高準(zhǔn)確率、高清框率，并避免干涉、碰撞等生產(chǎn)安全風(fēng)險。
埃爾森3D視覺系統(tǒng)各系列均為用戶提供大視野、大景深分型，能夠覆蓋大尺寸料框或大尺寸多層堆垛。采用點云+AI處理技術(shù)，有效應(yīng)對工件緊挨、疊壓、異位造成的識別難、分割難問題。
針對來料深框、工件無序/亂序碼放問題，埃爾森應(yīng)用軟件通過選用靈活的抓取策略，有效避免工件、料框、夾具之間在運動過程中可能產(chǎn)生的干涉、碰撞風(fēng)險，在提升抓取準(zhǔn)確性的同時，保障生產(chǎn)的安全性。
以某制造商銷軸加工車間應(yīng)用為例
● 項目配套埃爾森AT-S1000-01A型3D相機，兼顧多料框視野要求及工件反光特性;
● 軟件算法有效識別緊挨的軸類工件，引導(dǎo)機器人快速抓取;
● 通過有效的防碰撞策略，避免夾具抓取中底層工件時的安全風(fēng)險，保障底層、側(cè)邊工件的抓取率;
● 用戶通過滑軌安裝方式部署埃爾森3D相機，兼顧銷軸、銷套多類工件，靈活切換，合理利用并行節(jié)拍，大幅提升上料效率，單工位減少2~4名搬運人工，實現(xiàn)24小時連續(xù)作業(yè)。
工位光照條件復(fù)雜，現(xiàn)場粉塵大、油污重
01、為上料方便，多數(shù)工位部署在臨門處，為兼容節(jié)能和采光，工位在臨窗或透光帶下的也較多。強光及光照變化的環(huán)境對視覺成像的穩(wěn)定性提出挑戰(zhàn)。
02、加工現(xiàn)場存在高溫、粉塵、高噪音、震動等情況，生產(chǎn)環(huán)境較為嚴(yán)峻。
埃爾森針對典型工件光干擾適應(yīng)性進(jìn)行了全面升級，目前激光產(chǎn)品線可適應(yīng)全戶外、半戶外光照環(huán)境，實測110000lux光照度下依然可生成有效點云。光柵產(chǎn)品線標(biāo)配藍(lán)光光柵，有效提升抗光性至60000lux光照度，避免點云缺失造成的漏抓、報警等識別問題。
埃爾森3D相機一直以工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)約束制造流程。外殼采用一體加工成型，表面經(jīng)防腐、防銹、耐磨處理，具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐用性，防護(hù)等級IP65，滿足絕大多數(shù)生產(chǎn)場景作業(yè)環(huán)境要求。
以某制造商履帶板加工車間應(yīng)用為例
● 項目配套埃爾森AT-S1000-01A型3D相機，應(yīng)對臨窗工位光照干擾;
● 履帶板純黑色特性可輕松適應(yīng)，3D相機通過掃描可生成優(yōu)質(zhì)點云數(shù)據(jù);
● 針對履帶板工件相互疊壓擺放的來料方式，通過點云+AI算法實現(xiàn)有效識別;
● 履帶板沉重，通過自動化升級有效降低用工勞動強度，提升勞動效率。無需對工作區(qū)進(jìn)行遮光、建棚等措施，依然可實現(xiàn)全天候視覺引導(dǎo)機器人作業(yè)，幫助用戶降低工位投建成本。
更多應(yīng)用
埃爾森3D視覺系統(tǒng)目前已在上下料、裝配擰緊、打磨、焊接等工藝環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用，持續(xù)為用戶提供可靠的3D相機和視覺解決方案，幫助工程機械用戶提升自動化覆蓋率，實現(xiàn)智能制造和柔性制造。
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