工程機械是各行業發展的裝備保障，對于提升制造業核心競爭力起著關鍵作用。隨著工業4.0的深度推進，越來越多的工程機械企業都在大力發展自動化技術，從而提高其工作效率及完成質量。
工程機械行業工藝流程復雜多樣，智能化、自動化的普及程度也相對較低。其中工件上下料是工程機械生產線中的重要環節，主要應用于“四輪一帶”、執行元件、控制元件等零部件的機床加工上下料、工件搬運等環節，長期以來依賴人工完成，存在生產效率低、工藝水平不達標、工作環境惡劣、安全隱患大等問題。
針對工程機械行業工件上下料場景的難點，梅卡曼德提供了識別準確率、生產效率、生產穩定性等方面均具有顯著優勢的AI+3D視覺引導工件上下料解決方案。更好幫助工程機械行業實現產線智能化、自動化升級。
應用痛點
01 工件種類繁多、結構復雜且存在反光、暗色、油污等情況
工程機械裝備所涉及的工件規格可達數萬種，存在工件種類繁多（軸、輪、盤、柱、塊及各類異形件）、工藝復雜（高反光、黑色、油污、高溫等）、姿態各異（隨意堆疊、貼邊/貼角等）等問題。同時可能存在來料料框深，料框中有易變形隔板的情況。
各類典型工件
02 現場環境復雜惡劣
工程機械制造業生產現場環境惡劣，存在著油污、粉塵、震動、高溫等復雜情況；部分客戶為了節約能耗，會采用大面積落地窗進行采光，環境光對于3D相機成像帶來了干擾。
方案優勢
01 高質量成像效果，輕松應對各類復雜情況
工程機械工藝流程復雜，各個工藝環節都存在大量表面高亮反光、暗色、銹跡、油污的工件需要進行上下料處理，如：支重輪、驅動輪、輪軸、行星架、齒輪、閥塊等。此類工件對3D相機的成像效果影響大，容易造成點云缺失。梅卡曼德自研先進光學算法，可對表面高亮反光、暗色、銹跡、油污的工件高質量成像。
以梅卡曼德服務的某大型工程機械廠視覺引導輪軸上料項目為例：在該項目現場，需要3D視覺引導機器人將料框內的輪軸抓取出來，放入機床中進行加工。輪軸表面高亮反光，對視覺系統識別造成了干擾。
項目現場圖
輪軸點云圖及識別結果圖
· 該項目搭載的Mech-Eye LSR工業級激光3D相機，高精度，能夠對高亮反光的輪軸生成高質量點云數據；
·?可輕松應對軸類零件高亮反光、表面油漬、緊密堆疊等復雜問題；
·?支持現場數十種不同品規的輪軸，可快速適應新增品規；
·?客戶引入梅卡曼德3D視覺系統后，實現了工件高質量、高效率抓取上料，產線產量大大提升。
梅卡曼德3D視覺系統可引導機器人實現對工程機械行業典型工件（如：支重輪、驅動輪、半輪體、行星架、齒輪、齒圈、閥塊等）的精準識別抓取。
視覺引導支重輪抓取上料
02深框穩定識別抓取，清框率滿足客戶需求
在工程機械行業工件上下料深框抓取場景中，清框率是一項重要的生產指標。而在實際生產中，深框堆疊、工件貼邊/貼角、隔板易變形等情況都會影響清框效果，所以機器人識別的準確性、以及抓取的穩定性和靈活性等對于實現高清框率十分重要。
某大型工程機械廠鏈軌節上料環節，由于鏈軌節自重大，人工上料效率低，遂計劃引入3D視覺進行產線改造。梅卡曼德針對該項目中出現的干涉、深框清框困難、工件異形、來料無序等難點提出了如下改造方案：
項目現場圖
鏈軌節點云圖及識別結果圖
· Mech-Eye LSR L固定安裝于料框上方，視覺處理時間不占用上料整體節拍，提升鏈軌節上料效率。Mech-Eye LSR L工業級激光3D相機，高精度，對表面暗色、結構復雜的鏈軌節生成高質量點云數據；
·?Mech-Vision內置先進視覺算法，可迅速準確識別亂序堆疊的鏈軌節，快速計算出鏈軌節在空間中的位姿，引導機器人快速精準抓取；
·?Mech-Viz內置智能規劃抓取算法，配合可變角度夾具，有效處理工件貼邊/貼角等問題，提升清框率至滿足客戶生產需求。同時，可以保障機器人在深框中運動時避開碰撞提升穩定性。
該項目自投產后，現場機器人抓取穩定，單工位產量得到顯著提升，為客戶節約80%以上的成本。除此之外，梅卡曼德還有支重輪上料、銷軸銷套上料、中小板件上料等眾多工程機械行業相關應用落地。
03 環境適應性優異，適應各類生產現場
除了對于生產質量與效率的要求外，對于環境適應性也是工程機械行業關心的重要問題。梅卡曼德在眾多工程機械客戶交付現場調研發現，典型廠房的環境光照度在15000 lx-20000 lx之間。生產現場的環境光干擾，會對點云成像效果造成影響，進而影響后續的上料效果。
·?梅卡曼德自研的工業級激光3D相機Mech-Eye LSR具備視野大、精度高、抗環境光性能優異的特點，適用于工程機械行業各類典型應用。經測試，Mech-Eye LSR可在強環境光（>30000 lx）下對各類高亮反光、暗色、僅有細微差別的典型工件生成高質量點云數據，在>100000 lx（室外夏季正午陽光照度）條件下對部分常見材質仍可成像。能夠幫助企業降低定制遮光設施的成本，實現穩定生產。
視覺引導中小板件抓取上料
·?Mech-Eye工業級3D相機采用航空鋁合金材質，全封閉設計。IP65防護等級，已通過CE、FCC、VCCI及RoHS等多項國際認證，可在粉塵、震動、潮濕、電磁干擾、高溫等惡劣環境中長期穩定運行。‘
典型案例
典型案例某大型工程機械廠——視覺引導鋼板折彎上料
項目背景：?
此項目服務對象為某大型工程機械廠。在項目現場需要3D視覺引導機器人抓取鋼板放到折彎機進行折彎作業。原場景采用人工進行折彎上料，效率低，鋼板型號區分易出錯。鋼板處于亂序堆疊的狀態，表面銹色，溶渣嚴重。
項目優勢：
·?Mech-Eye LSR L工業級激光3D相機，高精度，可對不同品規的鋼板生成高質量點云數據；
·?先進點云拼接算法，滿足超大料框上料需求；
·?可應對鋼板亂序堆疊、表面銹色、溶渣嚴重等復雜情況；
·?可穩定區分坡口朝向和鋼板件型號；
·?鋼板規格區分準確，生產效率顯著提升近一倍。
工件上下料作為生產加工的重要環節，其自動化水平會直接影響到工程機械設備性能。除工程機械行業，梅卡曼德AI+3D視覺引導工件上下料解決方案在汽車、家電、一般工業等行業都有著廣泛的應用，目前已經落地了剎車盤等眾多工件的抓取上下料項目。以性能強大的AI+3D技術解決工件上下料實際應用中的痛點，幫助更多制造企業實現自動化、無人化生產。
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