泵管又稱混凝土輸送泵管，能夠大幅提升混凝土輸送效率，是建筑行業(yè)重要的工程機械配件。泵管長度長、自重大、質(zhì)量標準高、生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)過程催生了大量自動化需求。
某大型砼泵類機械生產(chǎn)企業(yè)在其泵管壓裝耐磨環(huán)環(huán)節(jié)，引入梅卡曼德AI+3D視覺進行泵管上料。大幅提升產(chǎn)線自動化、柔性化水平，保證客戶高質(zhì)量泵管生產(chǎn)。
項目難點
此工藝環(huán)節(jié)需將整框來料的泵管放置于固定位置進行耐磨環(huán)壓裝，以此提升泵管的密封性能。
01 客戶痛點
現(xiàn)場工件圖
· 泵管自重大（10 kg-100 kg不等）、長度長（800 mm-3500 mm不等）。
·?人工上料強度大，存在危險性。上料精度有一定要求，人工或機械定位上料方式可能造成耐磨環(huán)錯位、脫落等情況，影響成品泵管質(zhì)量。
·?客戶對于泵管生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率要求高。
02 視覺挑戰(zhàn)
項目現(xiàn)場
·?泵管表面存在油污、反光、銹跡等情況，對3D相機成像能力要求高。
·?泵管碼放在料框中，由行車吊裝到位，存在傾斜、錯位等情況。料框到位位置存在波動，需3D相機視野完整覆蓋超長工件并適應各類復雜來料情況。
·?泵管種類達幾十種，分為圓管（管兩端直徑相同）和錐管（管兩端直徑不同）；泵管長度在800 mm-3500 mm不等，直徑在120 mm-200 mm不等，需3D視覺系統(tǒng)兼容各類泵管。
現(xiàn)場來料
·?錐管兩端直徑不同，壓裝耐磨環(huán)的尺寸亦不相同，需3D視覺系統(tǒng)判斷錐管方向，避免上料時管件朝向錯誤。
·?廠房采用了頂部天窗和大面積落地窗進行采光，過多光線干擾對3D相機抗環(huán)境光能力要求高。
解決方案
項目現(xiàn)場
3D相機選型：Mech-Eye LSR L
3D相機安裝方式：單工位2臺相機固定安裝于龍門支架上。
3D相機工作距離：2200 mm（相機底部到泵管上表面的距離）
通訊方式：3D視覺系統(tǒng)與機器人直接通信，通訊協(xié)議為TCP/IP。
工作流程：
·?整框工件由行車吊裝到位，并發(fā)送信號給機器人。
·?機器人收到信號后觸發(fā)3D相機拍照，視覺系統(tǒng)獲取泵管種類及位姿信息，并識別錐管朝向。
·?3D視覺系統(tǒng)引導機器人抓取泵管中間部位，放置于固定位置。
·?重復上述循環(huán)直到整框工件抓取完畢。
01?方案優(yōu)勢
超長工件清晰、完整成像
泵管點云圖
·?自研激光結構光技術，能夠適應不同時段、不同角度的光線干擾。在現(xiàn)場＞30000 lx環(huán)境光干擾的情況下，對表面反光、油污、銹漬的泵管生成高質(zhì)量點云數(shù)據(jù)。
·?根據(jù)客戶現(xiàn)場工位布局和對超長工件上料需求，將2臺3D相機固定安裝于龍門支架上，相機間距2000 mm。雙相機協(xié)調(diào)，確保相機視野完整覆蓋最長為3500 mm的泵管，輕松應對來料位置波動。
·?大視野、大景深遠距離3D相機+雙相機精準標定，實現(xiàn)高精度點云融合，滿足客戶超長工件上料需求。
智能規(guī)劃抓取
抓取位姿
·?自研高精度3D視覺匹配算法，獲取待抓工件的準確位姿，為機器人提供精準抓取信息。
·?3D視覺系統(tǒng)可判斷錐管方向，完成耐磨環(huán)的精準壓裝。
·?智能規(guī)劃抓取，更好應對現(xiàn)場工件壓疊、錯位等，避免料堆倒塌、掉件等情況。
·?支持現(xiàn)場數(shù)十種泵管，后期可根據(jù)生產(chǎn)和訂單需求實現(xiàn)新增產(chǎn)品的快速導入。
穩(wěn)定高效，易用性強
·?對到位位置不一致的料框進行精確識別定位，動態(tài)調(diào)整碰撞檢測模型，按真實環(huán)境搭建場景模型。智能規(guī)劃機器人無碰撞運動路徑，更好應對深框、超長工件抓取，提升運行穩(wěn)定性。
·?自主開發(fā)標準通訊接口，支持3D視覺系統(tǒng)與使用TCP/IP等主流通訊協(xié)議的各類品牌機器人進行通訊?？蛻魺o需進行通訊程序開發(fā)，滿足不同現(xiàn)場通訊需求。
·?梅卡曼德可為客戶提供相機安裝、手眼標定、視覺通訊調(diào)試等3D視覺系統(tǒng)部署服務。并提供操作培訓，確保客戶現(xiàn)場長期高效穩(wěn)定運行。
02?項目收益
·?通過3D視覺實現(xiàn)了超長泵管精準上料，大幅降低人工勞動強度。穩(wěn)定抓取，提升泵管生產(chǎn)質(zhì)量。
·?單工位每天可完成1500根泵管上料，效率滿足客戶后道工藝、業(yè)務等方面需求。
梅卡曼德AI+3D視覺工件上下料解決方案技術成熟、易用性強，在汽車、工程機械等行業(yè)應用廣泛，能夠解決工件上下料場景中存在的工件反光、暗色、結構復雜、亂序堆疊等復雜問題。目前已通過眾多大型項目終端驗證，幫助眾多企業(yè)實現(xiàn)了自動化、柔性化生產(chǎn)。