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应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

2022-12-15

板簧是工程车辆悬架系统中应用最广泛的元件之一,由若干片等宽不等长的弹簧钢板拼装而成。对于车辆减震、承重起到关键作用。


板簧加工涉及了钻孔-卷耳-淬火-回火-喷丸等诸多工序,由于现场高温、工件堆叠、自重大等原因,催生了大量自动化上下料需求。某大型汽车悬架生产企业在热处理环节(淬火、回火)引入梅卡曼德3D视觉引导板簧上下料,大幅提升产线产能。 


项目难点

01 客户痛点

应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

尺寸较长、规格不一的板簧

· 板簧自重大(10-30 kg不等)长度可达2200 mm。单人无法搬运超长工件,人力成本高。

· 热炉淬火温度高达1000℃。高温环境下人工上料强度大,效率不稳定,且存在安全隐患。

· 订单需求不断增加,对于生产质量、效率要求提高。


02 视觉挑战

· 板簧表面情况复杂(深色、反光、油污、锈渍)。淬火工序导致现场高温,需3D相机在高温环境下也能高质量成像。

· 上料环节片状板簧紧密贴合码放在料框中,由叉车运输到位,且存在压叠、错位等情况,需3D视觉系统精准定位板簧位姿,智能规划抓取。下料环节板簧由输送链运输到位,需3D视觉系统识别板簧型号,分类码放。

· 该厂房采用了顶部天窗大面积落地窗进行采光,过多光线干扰对3D相机抗环境光能力提出要求。

应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

环境光干扰严重的现场

· 现场板簧有折弯、未折弯两种形态。长、宽、厚各不相同,同品类工件一致性差。客户希望梅卡曼德3D视觉系统能适应现场上千种板簧

· 现场布局紧凑,有多个板簧料位,并集成了机器人、热炉、输送链等工业设备,需3D视觉系统具备路径规划及碰撞检测能力。


解决方案

01 上料工位

应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

3D相机选型及安装方式:Mech-Eye PRO M,臂载式安装。

· 待上料板簧由叉车运输到位,机器人携3D相机运动至料框正上方,机器人给视觉系统发信号。

· 3D相机拍照,视觉系统获取板簧位姿信息。

· 3D视觉引导机器人按序抓取板簧放置于热炉输送链上,执行淬火、回火工序。

· 循环上述流程,依序从不同料框抓取板簧。


02 下料工位

应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

3D相机选型及安装方式:Mech-Eye LSR L,固定式安装。

· 经过热处理后的板簧由输送链运输到位,机器人给视觉系统发送信号。

· 3D相机拍照,视觉系统获取待抓取板簧位姿信息及型号。

· 视觉系统引导机器人抓取回火后的板簧,将规格不同的板簧分类码放。

· 循环上述流程,直至料框码满。


方案优势及收益

01 方案优势

性能强大,复杂环境下运行稳定

应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

Mech-Eye PRO M @ 2.0 m(上料工位)


应用案例分享 | 3D视觉引导板簧热处理上下料

Mech-Eye LSR L @ 2.0 m(下料工位)

· 先进的光学设计,高温环境下仍能保证高精度结果输出。IP65防护等级,运行更具稳定性,满足客户生产要求。

· 自研激光结构光技术,能够适应不同时段、不同工位的光线干扰。在现场>30000 lx环境光干扰的情况下,仍能对表面情况复杂的板簧生成高质量点云数据。

· Mech-Eye体积紧凑,安装灵活。梅卡曼德针对现场不同工位的空间布局及节拍要求,提供相应的安装方案。确保相机完整覆盖物料,轻松应对物料到位波动的情况。


先进AI算法,引导精准抓取

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生产现场

· 深度学习算法+高精度模板匹配,稳定识别紧密贴合的片状板簧,实现精准抓取。支持现场上千种板簧的型号识别和新产品快速导入,满足生产扩型需求。

· 智能规划抓取,有效应对工件压叠、错位等情况,避免料堆倒塌和抓取失败等情况。

· 运动仿真+碰撞检测,规避机器人可能与料框、工业设备、输送链发生的干涉。快速生成无碰撞的轨迹,引导机器人稳定抓取

· 梅卡曼德3D视觉软件经过大量工业场景验证功能丰富、易用性强。调试完毕后,梅卡曼德可提供操作培训。培训后,单人可操控多个工位,大幅提升生产效率。


02 项目收益

单工位每天可完成8000片板簧上料/下料,客户产能提升近3倍

梅卡曼德3D视觉方案对于企业提升生产效率及质量、降低安全隐患起到关键作用。


梅卡曼德AI+3D视觉方案在冷库、热处理等严苛工业场景均有部署,帮助众多企业实现了高效自动化生产。如果您想了解更多信息,或想咨询工程机械、汽车等行业解决方案,请发送邮件至info@mech-mind.net