泵管又稱混凝土輸送泵管，可以大大提高混凝土輸送效率，是建筑行業(yè)中重要的工程機械配件。泵管長度長、重量大、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高、生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)過程催生了大量的自動化需求。
某大型混凝土泵送機械制造商在其泵管上壓裝耐磨環(huán)的過程中，引入了me carmd AI+3D視覺對泵管進(jìn)行送料。大大提高了生產(chǎn)線的自動化和靈活性，保證了客戶高質(zhì)量的泵管生產(chǎn)。
項目難度
在此過程中，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
現(xiàn)場工件圖
○泵管重(10公斤-100公斤不等)，長(800毫米-3500毫米不等)。
○人工喂養(yǎng)強度大，危險。送料精度有一定要求，人工或機械定位送料方式可能造成耐磨環(huán)錯位、脫落，影響成品泵管質(zhì)量。
○客戶對泵管生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求高。
02
視覺挑戰(zhàn)
工程地點
○泵管表面有油污、反光、鐵銹，對3D攝像頭成像能力要求高。
○泵管堆放在料架內(nèi)，吊車吊到位，傾斜錯位。料框位置存在波動，需要3D相機完全覆蓋超長工件，適應(yīng)各種復(fù)雜的來料。
○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視覺系統(tǒng)能夠兼容各種泵管。
現(xiàn)場來料
○錐管兩端的直徑不同，壓裝耐磨環(huán)的尺寸也不同。為了避免送料時管件方向錯誤，需要通過三維視覺系統(tǒng)判斷錐形管的方向。
○車間采用頂部天窗，大面積落地窗采光。過多的光線干擾要求3D相機具有很高的抗環(huán)境光能力。
解決辦法
工程地點
3D相機選擇:機械眼LSR L
3D攝像機的安裝方式:單站兩臺攝像機固定安裝在龍門架支架上。
3D攝像機的工作距離:2200 mm(攝像機底部到泵管上表面的距離)
通信方式:3D視覺系統(tǒng)直接與機器人通信，通信協(xié)議為TCP/IP。
工作流程:
○起重機將整個框架工件吊到位，并向機器人發(fā)送信號。
○機器人收到信號后，觸發(fā)3D攝像頭拍照，視覺系統(tǒng)獲取泵管類型和姿態(tài)信息，識別錐形管方向。
○3D視覺系統(tǒng)引導(dǎo)機器人抓取泵管中部，放置在固定位置。
○重復(fù)上述循環(huán)，直到抓住整個框架工件。
方案優(yōu)勢和好處
01
方案優(yōu)勢
超長工件清晰完整成像
泵管點云圖
○自主研發(fā)的激光結(jié)構(gòu)光技術(shù)，可以適應(yīng)不同時間段、不同角度的光干涉。在現(xiàn)場> > 30000 lx的環(huán)境光干擾情況下，針對有反光、油污、生銹表面的泵管生成高質(zhì)量的點云數(shù)據(jù)。
○根據(jù)客戶現(xiàn)場工作站布局和超長工件進(jìn)給需求，在龍門支架上固定安裝兩臺3D攝像機，攝像機間距2000 mm，兩臺攝像機的配合確保攝像機視野完全覆蓋最長3500 mm的泵管，輕松應(yīng)對來料位置的波動。
○大視場大景深遠(yuǎn)距離3D相機+雙相機精確標(biāo)定，實現(xiàn)高精度點云融合，滿足客戶對超長工件的進(jìn)給要求。
智能規(guī)劃捕獲
抓握姿勢
○自主研發(fā)的高精度三維視覺匹配算法，獲取待抓取工件的精確位姿，并提供給機器人。供精準(zhǔn)抓取信息。
○3D視覺系統(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)場工件的堆放和錯位，避免物料的倒塌和掉落。
○現(xiàn)場支持?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)確識別定位位置不一致的素材幀，動態(tài)調(diào)整碰撞檢測模型，根據(jù)真實環(huán)境構(gòu)建場景模型。智能規(guī)劃機器人的無碰撞運動路徑，更好地應(yīng)對深框架和超長工件的抓取，提高運行穩(wěn)定性。
○自主開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)通信接口，支持3D視覺系統(tǒng)使用TCP/IP等主流通信協(xié)議與各品牌機器人進(jìn)行通信。客戶不需要開發(fā)通信程序來滿足不同的現(xiàn)場通信需求。
○ Mecarmand可為客戶提供攝像頭安裝、手眼標(biāo)定、視覺通信調(diào)試等3D視覺系統(tǒng)部署服務(wù)。并提供操作培訓(xùn)，確保客戶現(xiàn)場長期高效穩(wěn)定運行。
02
項目收入
○通過3D視覺實現(xiàn)超長泵管的精確送料，大大降低勞動強度。穩(wěn)定掌握提高泵管生產(chǎn)質(zhì)量。
○單個工位每天可以供料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視覺工件上下料解決方案技術(shù)成熟，簡單易用。廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械等行業(yè)，可解決工件裝卸場內(nèi)工件反光、顏色深、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、堆放無序等復(fù)雜問題。目前已通過多個大型項目的終端驗證，幫助多家企業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化生產(chǎn)。