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应用案例分享 | 车门内板上料的柔性自动化

2022-10-20

项目现场视频


汽车白车身由冲压成型后的板料经焊接、装配而成。车身冲压件的加工过程催生了大量上下料需求,例如精准抓取车门内板、侧围内板等工件放置于工装夹具执行焊接、涂胶等工艺。


冲压成型的工件具有种类极多、尺寸差异大、结构复杂等特性。生产中还存在精度要求高、车型新增快、工装维护成本高等问题,导致人工或是机器人固定轨迹抓取上料的方式都难以满足汽车实际生产需求。


梅卡曼德已帮助众多汽车主机厂/零部件厂实现柔性自动化。以某大型汽车零部件厂车门内板上料环节为例,该企业引入了梅卡曼德AI+3D+工业机器人解决方案。自投产以来,该产线生产质量、效率明显提升,单线产能提升超两倍,实现全自动化生产。



项目概述


该企业每天需要对大量车门内板进行加工处理。工人需要将内板从料架上人工搬运至激光房焊接夹具上进行激光焊接,待激光焊接完毕后再由人工搬运到下一个工位进行加工。但人工作业的质量及效率难以匹配该企业日渐增长的生产需求,遂引入梅卡曼德3D视觉系统对产线进行改造。   


在该项目现场,料架由叉车叉放到库位中,总共有4个库位,分为上下两层。梅卡曼德3D视觉系统对车门内板销孔进行定位,引导机器人完成插销抓取,将内板放置于指定位置加工。


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项目现场图



项目亮点


01 精准识别抓取,提升车门内板生产质量

白车身冲压件数量众多,根据冲压件在车身位置及功能可分为覆盖件、结构件、加强件及一般冲压件。车门内板是车身覆盖件中最复杂的零部件之一,具有尺寸较大、型面复杂、装配孔较多、容易形变等特点。


在此项目中,3D视觉系统对内板上精加工的主定位/辅定位销孔进行拍照,得到两销孔位置信息后进行插销抓取。销孔孔径小且工件表面反光,对于3D视觉系统识别能力要求高。


· 此项目采用了Mech-Eye PRO S高精度结构光工业3D相机,能够对车门内板上的小孔径销孔生成完整、精确、细致的点云数据。

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· Mech-Eye PRO S具备优异的抗反光性能,能够对经精加工处理的反光销孔高质量成像。

· 梅卡曼德3D视觉系统能够引导机器人精准抓取,避免挤压、剐蹭造成车门内板形变、损伤,提升车门内板生产质量。



02 高柔性化,助力客户降本增效

在该项目现场,同一批次来料的车门内板有四种类型,分别为左前门、右前门、左中门、右中门。四种车门内板分别对应存放在四个料架上,不同种类的内板销孔位置各异。对于3D视觉系统的适应性及灵活性提出了一定要求。

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改造前的工位很难实现多车型内板兼容,采用传统机械定位的方式进行自动化改造存在工程量大、成本较高且周期较长等问题。而梅卡曼德3D视觉系统能很好地解决客户上述问题,具有如下优势:

  • 可提前预设识别匹配模板以适应不同品规内板。

  • 支持新增品规的快速导入,多车型内板共用视觉系统,提升产线柔性

  • Mech-Eye PRO S体积紧凑,支持臂载式安装。灵活应对位置各异的销孔,并保证合适的拍照距离

  • 料架长时间使用,容易发生磨损、变形,导致内板在料架中放置位置存在一定波动。梅卡曼德3D视觉系统对内板到位容差大,节约产线维护成本。



03 高效率、高稳定性,更好实现生产全流程衔接

汽车制造工艺的流程多而复杂,为了提高整体生产效率及质量,汽车厂商常将生产设备按照一定要求组合成高效的流水线。

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项目现场图


汽车生产车间规划布置不仅要从精度保证、生产效率、配送物流等多方面考虑,也需要考虑厂房环境、工位布局等现有条件。实现高效稳定生产、更好衔接各个生产流程也是汽车厂商格外关心的问题。梅卡曼德3D视觉系统具有如下优势:

  • Mech-Eye PRO S工业级3D相机采用了高速结构光技术,从拍照到获取3D点云数据的时间低至0.3 s节拍满足客户实际现场生产需求

  • 3D视觉系统定位两处销孔即可引导机器人完成抓取,生产效率更高。

  • 自研智能碰撞检测及轨迹规划算法,自动选择合适的机器人运动路径和进入角度,有效避免因料架干涉导致的碰撞和内板变形。

  • 梅卡曼德3D视觉产品具有超强的环境适应性,能够在典型环境光干扰下对各类物体高质量成像。也能够在粉尘、震动、潮湿、电磁干扰、高温等恶劣环境下长期稳定运行。


梅卡曼德3D视觉系统可引导机器人精准抓取,具备生产效率高、稳定性高,且快速适应产品换型等诸多优势,能够切实满足众多车企对于高效率、高质量、安全性与成本控制等方面的要求。目前,梅卡曼德已经帮助全球众多汽车零部件厂/主机厂实现了产线自动化、柔性化升级。