
自動化生產車間
數智化是形成新質生產力的重要途徑。某大型商用車企業投資建設了一條數字化、智能化車身焊裝生產線。該產線運用了先進的AI及智能機器人技術,實現了重型卡車駕駛室的柔性化自動生產。
焊裝又稱“機械裁縫”,其精細程度直接關系到整車品質。機器人借助梅卡曼德的AI+3D視覺技術,如同擁有了“眼睛”,能夠掃描并識別不同車型的零部件,自動抓取地板、側圍、頂蓋等工件。同時,該焊裝生產線實現了多個平臺下數十款傳統能源與新能源車型的柔性化混線生產,場景化定制能力顯著增強,有效地滿足了市場差異化需求。智能機器人作業精準性更高,生產效率和產品質量大幅提升,產品合格率達到99%以上。
過去,該焊裝線車身焊合工作主要依靠人工操作。然而,重卡車身構件尺寸可達數米,自重較大,人工搬運需多人協作且動作緩慢,難以滿足高效生產需求。此外,人工搬運時視野受限,容易發生碰撞,導致工件變形、劃傷,進而影響正常生產流程和產品交付質量。同時,人工控制精度不足,會使后續的焊接、裝配等工序出現累積性誤差,影響整車的裝配精度和質量。
該焊裝線體在多個工位引入了梅卡曼德3D視覺系統,賦予機器人智能化傳感、感知能力。使機器人能夠精準抓取不同車型的地板、側圍、頂蓋等工件,并放置到主線的滑橇上,實現高效、精準的自動化生產流程。

反光、結構復雜的車身件
車身件通常由鋼板、鋁合金等材料制成,經過沖壓、打磨、鍍鋅等工藝處理后,表面呈現高亮反光特性,導致3D相機難以捕捉足夠的有效信號。結合現場工況布局及工件特性,梅卡曼德為客戶選配了Mech-Eye PRO S-THR高精度結構光工業3D相機。該相機專為汽車主機廠各車間的典型應用設計研發,能夠對高亮反光、形面復雜的車身沖壓件生成輪廓完整、細節清晰3D點云數據。

車身件3D點云及識別結果圖

車身件3D點云及識別結果圖
Mech-Eye PRO S-THR產品設計結構緊湊,根據現場工況安裝于滑軌上,靈活度高,有效地解決小批量多型號的產品導致夾爪換型與相機干涉問題。相比于2D相機,3D相機通過捕捉深度信息,展現出對于環境變化(如光線波動、粉塵覆蓋等)的出色適應性和魯棒性,能夠在復雜的環境中持續穩定工作。結合其優異的抗環境光性能,Mech-Eye PRO S-THR可應對實際現場不同時段、不同工位的環境光干擾,減少客戶補光、遮光設施成本投入。

精準插銷抓取

Mech-Vision機器視覺軟件內置先進3D視覺算法,能夠精準識別并定位3D相機生成的點云數據中的工件特征,并據此計算出機器人的抓取位姿。3D視覺系統定位精度可達±0.5mm,實現了超大尺寸車身件高精度自動化抓取。3D視覺系統能夠實時計算出工件空間位姿,并將計算結果實時傳輸至機器人控制系統,輕松應對工件及料筐到位位置不一的情況,確保生產過程的流暢性和高效率。

穩定抓取超大尺寸工件
商用車因應用場景不同分化出眾多子車型,種類繁多,高達數十款。傳統生產模式下,交付周期冗長,甚至延至數月,并伴隨高昂的定制產線投資。因此,實現跨車型、跨平臺的柔性混線生產,成為縮短交付周期與成本控制的關鍵策略。
梅卡曼德利用AI大模型強大的數據處理能力和學習能力,賦予3D視覺系統廣泛的適用性。通過引入AI技術,客戶擁有了一個高度智能化的“自適應生產鏈”,能夠適用多種車型配置下的幾十種零部件,更好應對新增車型的快速換產需求,極大降低了新車型導入時的改造難度和成本。
各類指導文檔及更為簡化的視覺工程步驟
原來的焊裝產線需要數十名工人進行操作,經過自動化改造后,該生產線實現了全程無人化操作,工人僅需掌握設備操作知識,在后臺輸入相應指令,便可完成生產工作。這一變革使得生產效率及質量大幅提高。梅卡曼德簡單易用的AI智能工業軟件也在效率提升方面發揮著重要作用,軟件采用了圖形化界面、多功能步驟整合、快速識別組件,結合豐富的學習資源,客戶可以快速完成智能機器人應用部署。

以標定球作為參照物,補償系統精度
該汽車工廠對抓取精度和連續生產的穩定性要求極高,但由于環境溫度變化、機器人往復運動產熱等因素,會產生系統溫度漂移,影響抓取精度。為解決此類問題,梅卡曼德推出了系統溫度漂移自校正工具,Mech-Vision軟件內置部署向導,只需4個步驟即可完成功能部署。

Mech-Vision一站式部署
通過自研的非線性補償算法,確保系統在整個作業空間內始終保持最佳精度,避免因精度下降而影響生產效率和穩定性。即便在相機發生碰撞等異常情況下,只需“拆卸-安裝-采集基礎數據”三個步驟即可完成相機更換和恢復相機標定,20分鐘內可恢復生產。無需安排人員進入現場花費1-2天時間重新標定,最大程度減少停產時間及維護成本。
100,000小時MTBF認證,高穩定性3D相機助力精益化生產
MTBF(平均無故障運行時間,Mean Time Between Failure)作為評估產品可靠性的核心指標,其數值的高低關系著產品的穩定性和可靠性。梅卡曼德多款工業級3D相機產品已成功通過MTBF≥100,000小時認證。高MTBF值的產品將為汽車工廠帶來更高的產線效率和產品質量,還能提升生產安全,降低維護成本及停線損失,實現更好的經濟效益。
目前,梅卡曼德AI+3D視覺技術已在眾多汽車主機廠場景中通過實際生產驗證,為汽車自動化、柔性化生產提供了有力的技術支持。通過將高性能的3D傳感器與用戶友好的AI視工業軟件相結合,賦予機器人更精準的感知和執行能力。并對AI大模型持續探索,為機器人裝上更智能的大腦,使智能機器人可以被應用至千行百業。