鉛蓄電池具有安全性高、成本低、易充電、易回收的特點(diǎn)。然而，由于鉛酸蓄電池的重量大、有害物質(zhì)多，其制造過程催生了大量的自動(dòng)化需求。
鉛酸電池是汽車工業(yè)中使用的主要電池類型。某頭部蓄電池企業(yè)引進(jìn)Mecarmand 3D視覺導(dǎo)航機(jī)器人，在汽車鉛蓄電池注酸過程中自動(dòng)拆鉛蓄電池。有效提升鉛酸蓄電池生產(chǎn)自動(dòng)化水平，助力鉛酸蓄電池安全高效生產(chǎn)。
項(xiàng)目難度
鉛蓄電池主要由正極板、負(fù)極板、酸液、隔板、電池外殼和安全閥組成。目前需要將已經(jīng)包裝碼垛好的鉛酸電池拆包，放到輸送線上。后一種工藝是將酸注入電池外殼。
01
客戶痛點(diǎn)
鉛酸電池重(15-30kg)，人工拆堆強(qiáng)度大，難以滿足訂單需求。
鉛酸電池含有鉛、硫酸等有害物質(zhì)，長(zhǎng)期運(yùn)行存在健康風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)迫切需要自動(dòng)化轉(zhuǎn)型。
后一道工序需要向電池殼內(nèi)注入酸液，危險(xiǎn)系數(shù)高，要求上游工序效率穩(wěn)定。
手動(dòng)搬運(yùn)可能會(huì)磕碰并破壞電池的密封性能，導(dǎo)致電池使用過程中出現(xiàn)漏液現(xiàn)象，存在安全隱患。
02
視覺挑戰(zhàn)
材料情況:
鉛蓄電池的基本結(jié)構(gòu)
鉛酸蓄電池外殼頂部是黑色的，容易吸收光線；型材結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括電桿、注液口堵頭、安全閥、各種突起等。3D相機(jī)成像需要高對(duì)比度和清晰度。
每層材料之間都有隔斷。單層物料和整垛拆除后，3D視覺系統(tǒng)需要自動(dòng)識(shí)別定位隔板和托盤，引導(dǎo)機(jī)器人抓取。
現(xiàn)場(chǎng)有幾十種鉛酸蓄電池，每堆一個(gè)產(chǎn)品，不同堆的產(chǎn)品包裝方式不同。3D視覺系統(tǒng)應(yīng)兼容不同的產(chǎn)品和堆棧。
現(xiàn)場(chǎng)工作條件:
傳入堆棧類型
鉛酸蓄電池緊密包裝在托盤上，由輸送線運(yùn)送到位，可能導(dǎo)致托盤偏移和電池錯(cuò)位。3D相機(jī)應(yīng)具有大視場(chǎng)、大景深的特點(diǎn)，在遠(yuǎn)距離安裝條件下完全覆蓋疊加，保持高精度成像。
面向同一方向的鉛酸電池
下游工序注酸設(shè)備位置固定，每次供應(yīng)的鉛蓄電池應(yīng)同向。需要3D視覺系統(tǒng)來精確定位電池的位置和姿態(tài)，并判斷鉛酸電池的方向。
3D視覺系統(tǒng)需要準(zhǔn)確判斷當(dāng)前的產(chǎn)品類別和尺寸，做更多的規(guī)劃。
場(chǎng)地布置緊湊，設(shè)備和支架較多。并留有足夠的空間讓機(jī)器人在托盤和輸送線之間自由移動(dòng)。三維視覺系統(tǒng)應(yīng)該具有路徑規(guī)劃和碰撞檢測(cè)的能力。
解決辦法
工程地點(diǎn)
3D攝像機(jī)的選擇和安裝:Mech-Eye DEEP，固定安裝在滑軌上。
3D相機(jī)拍攝距離:2000 mm(相機(jī)底部到產(chǎn)品上表面的距離)。
完整堆棧尺寸:1250×1250×1000毫米
整個(gè)材料由輸送線輸送到位，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，視覺系統(tǒng)獲取鉛酸電池的類型、大小、姿態(tài)等信息。
3D視覺系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)器人抓取鉛酸電池，放在傳送線上。
抓取分區(qū)
單層拆垛完成后，3D視覺引導(dǎo)機(jī)器人抓取隔板并放置在指定位置。
重復(fù)上述循環(huán)，直到整個(gè)堆棧被拆除。
方案優(yōu)勢(shì)和好處
01
方案優(yōu)勢(shì)
強(qiáng)大、靈活且易于使用的工業(yè)3D攝像機(jī)
貼身鉛蓄電池
機(jī)械眼深2.0米
隔板，機(jī)械眼深2.0米
憑借先進(jìn)的光學(xué)設(shè)計(jì)，Mech-Eye DEEP可以在不同時(shí)間段、不同工位的光線干涉下，為表面黑色、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鉛酸電池、隔板、托盤生成高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
3D攝像機(jī)固定安裝在滑軌上，單個(gè)攝像機(jī)可以覆蓋兩個(gè)工位。視覺處理時(shí)間不占用整個(gè)拆包的節(jié)拍，提高了3D相機(jī)圖像采集的效率。
機(jī)械眼深芯參數(shù)
Mech-Eye DEEP是Mecarmand針對(duì)碼垛等物流場(chǎng)景研發(fā)的3D相機(jī)旗艦機(jī)型，具有視野廣、景深大的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于客戶現(xiàn)場(chǎng)大托盤、大垛開箱的場(chǎng)景，應(yīng)用效果良好。
Mech-Eye具有IP65防護(hù)等級(jí)，并通過了CE、FCC、VCCI和RoHS等多項(xiàng)認(rèn)證。它能在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
智能規(guī)劃捕獲
智能規(guī)劃捕獲
3D視覺系統(tǒng)與機(jī)器人和夾具高度集成。根據(jù)獲取的鉛酸電池類型和尺寸信息，進(jìn)行多抓取規(guī)劃。
根據(jù)物料的種類和形態(tài)設(shè)置相應(yīng)的抓取策略:隔板/托盤(吸)和緊密貼合鉛酸蓄電池(夾+拖抓取)。
3D視覺系統(tǒng)穩(wěn)定地辨別電池方向。智能規(guī)劃抓取順序和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)一次抓取數(shù)量最多的同向鉛酸蓄電池，提高生產(chǎn)效率。
先進(jìn)的AI算法，捕捉準(zhǔn)確穩(wěn)定
深度學(xué)習(xí)精準(zhǔn)細(xì)分
深度學(xué)習(xí)算法+高精度模板匹配，對(duì)貼合緊密的鉛酸電池進(jìn)行精準(zhǔn)分割，引導(dǎo)機(jī)器人精準(zhǔn)抓取，保證鉛酸電池的密封性能。
運(yùn)動(dòng)模擬+碰撞檢測(cè)，避免多抓取過程中可能出現(xiàn)的干涉。快速生成無碰撞軌跡，引導(dǎo)機(jī)器人穩(wěn)定抓取。
現(xiàn)場(chǎng)支持?jǐn)?shù)十種不同型號(hào)的鉛酸蓄電池，支持新車型對(duì)應(yīng)的鉛酸蓄電池快速配置，快速響應(yīng)汽車市場(chǎng)改革需求。
02
項(xiàng)目收入
實(shí)現(xiàn)了鉛蓄電池的自動(dòng)拆堆，降低了工人的健康風(fēng)險(xiǎn)。穩(wěn)定把握提高鉛酸蓄電池生產(chǎn)質(zhì)量。
單個(gè)工位每天可以拆解2000塊鉛酸蓄電池，效率可以滿足客戶后續(xù)流程和業(yè)務(wù)的需求。
Mecarmand深耕AI+3D視覺領(lǐng)域，致力于用標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品賦予工業(yè)場(chǎng)景更多可能。并配備了強(qiáng)大的交付和售后團(tuán)隊(duì)為項(xiàng)目的順利落地和后期維護(hù)提供有力支持，現(xiàn)已完成碼垛、裝卸、組裝、涂膠等典型應(yīng)用的大規(guī)模落地。