應用案例 | 基于三維機器視覺的銷軸銷套深框抓取上料解決方案
發布時間：2024-03-22 11:55:17 作者：顯揚科技
隨著科技的不斷發展，機器人技術不斷革新，并逐漸滲透到各行業的各個環節。在機器人技術的幫助下，各行業的生產力不斷增強，生產效率也得到了極大的提高。
銷軸銷套深框抓取是指在機械裝配或生產過程中，對銷軸和銷套進行抓取和定位的操作。由于銷軸是一種圓柱形零件，通常帶有凸起的幾何特征，在抓取時容易掉落。
如何實現精確的插入和拔出操作，確保銷軸準確地插入銷套，并能在需要時順利拔出，一直是困擾工廠的一個問題。
Part.1 傳統銷軸銷套深框抓取上料的痛點
在傳統工業生產線中，銷軸銷套的抓取和上料通常使用人工操作。由于銷軸銷套具有一定重量，頻繁地抓取上料勞動強度大，這對于實現大規模和高效生產來說存在一些挑戰和限制，其痛點主要如下：
1.銷軸、銷套種類多，人工頻繁搬運上料勞動強度較大，生產效率無法滿足生產需求。
2.銷軸銷套亂序擺放在深框內，無法實現精準抓取。
3.軸類工件表面具備反光特性，難以穩定生成點云數據，識別難度大。
另外，由于高產量要求，生產線不得不連續運作。操作員在操作時，由于疲勞、注意力不集中或者經驗不足等因素，容易抓取和放置錯誤，無法滿足高速抓取和放置動作的準確性和一致性，對企業具有較大負面影響。
Part.2 解決方案
引入3D視覺+機械臂抓取上料方案，進行自動化改造，形成自動化抓取系統，該系統主要包含以下內容：
1.3D相機：捕捉銷軸銷套深框的準確三維坐標信息，為機械臂提供精確的實時定位信息。?
2.工業機械臂：執行抓取放置任務的機械臂，需要具備足夠的負載能力和精度去實現準確、穩定的抓取動作。
3.夾具：連接在機械臂上的執行器，負責抓取和放置銷軸銷套。
4.控制系統：包括機機械臂控制器、視覺處理模塊等，負責協調和控制整個系統的運行。
5.智能算法：包括物體識別、定位、路徑規劃等算法，用于調整抓取方案，以適應不同工況和物料狀態，確保系統能夠正確執行任務。
Part.3 項目流程
1.3D相機拍照：3D相機對工作區域進行掃描，獲取實時的三維點云數據，并提取銷軸銷套深框的形狀、尺寸、顏色等特征。
2.算法處理：利用三維點云數據，建立銷軸銷套的三維物體模型，確定目標物體的形狀、位置和姿態。
3.定位識別：3D視覺系統實時監測工作區域，根據訓練好的模型，識別銷軸銷套的位置，并即時反饋給機械臂控制系統。
4.抓取上料：機械臂控制系統根據目標位置和姿態信息規劃抓取路徑，精準地抓取銷軸銷套放置到指定上料臺。
Part.4 通訊協議
Part.5 方案優勢
1.高精度：采用顯揚科技3D結構光相機，高精度，可對體積較小、表面反光的銷軸銷套生成高質量的點云數據。
2.高效率：采用3D視覺+機械臂實現自動化操作，能夠實時反饋數據，提高上料過程的效率。
3.適應性強：該系統能夠適應不同形狀和尺寸的銷軸銷套深框的高精度識別，具有較強的靈活通用性。
4.安全性能高：配備三維視覺的系統可以實時監測周圍環境，及時發現障礙物或異常情況，確保抓取上料操作的安全。
顯揚科技由香港中文大學博士團隊創建，主要研究并產業化高速高清三維機器視覺系統，以及智能工業機器人系統。其研發的三維機器視覺設備精度能達亞微米級，三維數據采集幀率高達310幀，此外還具有高精度、大景深、高穩定性的優勢，可實現高效率機器人引導，以及工業檢測與測量。顯揚科技的產品主要應用在對采集速度要求較高的快速工業產線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導體產業等。
