Paskutinį kartą atnaujinta: 7 m. Gegužės 2026 d

Alkūninio veleno robotinis konteinerių surinkimas su 3D regėjimu: variklio dalių rūšiavimo ir padavimo vaizdo įrašas

Robotinis alkūninio veleno konteinerių surinkimas automatizuoja vieną iš sudėtingesnių variklio gamybos etapų: sunkių, netaisyklingų alkūninių velenų atranką iš gilaus konteinerio, kuriame kiekviena dalis gali būti sukrauta skirtingu kampu. Žemiau pateiktame vaizdo įraše parodyta, kaip 6 ašių robotas, 3D matymas, padėties įvertinimas ir lankstus griebtuvas gali atsitiktinį alkūninio veleno rūšiavimą paversti pasikartojančiu padavimo procesu tolesniam apdirbimui, žymėjimui ar surinkimui.

Jei įterptasis grotuvas neįsikelia, atidarykite vaizdo įrašą tiesiai „YouTube“: Alkūninio veleno robotinis šiukšliadėžių surinkimas su 3D regėjimu.

Proceso apžvalga

Alkūninis velenas yra pagrindinė variklio galios perdavimo dalis. Automobilių gamyboje jis atlieka kalimo, tikslaus tekinimo, šlifavimo, dinaminio balansavimo, žymėjimo ir su surinkimu susijusius procesus. Tarp šių stočių rūšiavimas ir tiekimas turi būti pakankamai patikimi, kad būtų užtikrintas stabilus takto laikas be neteisingo detalių tiekimo ar pakartotinio operatoriaus įsikišimo.

Tradicinis rankinis rūšiavimas yra lėtas ir linkęs į klaidas, nes alkūniniai velenai turi netaisyklingą geometriją, paslinktus atsvarus, atspindinčius apdirbtus paviršius ir atsitiktines sukrautas pozas. Operatoriai turi įvertinti tiek detalės modelį, tiek geriausią sugriebimo tašką akimis, todėl sunku kontroliuoti ciklo laiką ir kokybės stabilumą.

Dabartinis inžinerinis sprendimas naudoja 6 ašių robotai suporuotas su 3D regėjimo sistemomis. Lazerinis struktūrizuotos šviesos skenavimas generuoja tankius taškų debesis, o gilusis mokymasis palaiko detalių atpažinimą ir pozų įvertinimą atsitiktiniam konteinerių surinkimui. Gerai suderinta ląstelė gali pasiekti maždaug 48 sekundes vienai detalei, o vienas lankstus griebtuvas gali apdoroti 6–8 alkūninio veleno modelius nekeičiant įrangos. Panašių medžiagų tvarkymo atvejų ieškokite EVSINT svetainėje. valdymo robotas Kategorijos.

Dažni alkūninio veleno šiukšliadėžių rinkimo spąstai

Nepakankamas kameros matymo laukas ir lauko gylis. Dėžių gylis dažnai siekia 800 mm. Jei projekte naudojama siauro matymo lauko kamera, siekiant sumažinti išlaidas, apatinis sluoksnis gali būti ne visiškai uždengtas, todėl atpažinimo klaidų skaičius išlieka didelis ir linijose dažnai skleidžiami pavojaus signalai.

Prasta taškų debesies kokybė ant atspindinčių paviršių. Tiksliai apdirbti alkūninio veleno paviršiai lazerinio skenavimo metu gali sukelti veidrodinį atspindį. Dėl to susidaro taškų debesies tuštumos ir triukšmas, tiesiogiai sumažinantys atpažinimo tikslumą ir pozos įvertinimo patikimumą.

Nepakanka gilaus mokymosi mokymo duomenų. Nauji alkūninio veleno modeliai gali būti pradėti gaminti neturint pakankamai pavyzdinių vaizdų. Dėl silpno modelio apibendrinimo paleidimas lauke gali pailgėti nuo numatytų 3 dienų iki 2 savaičių.

Trajektorijos planavimas be susidūrimo aptikimo. Kai kurios sistemos remiasi pagrindiniu kinematiniu modeliavimu ir nevisiškai atsižvelgia į konteinerių sieneles, gretimas dalis ir griebtuvų trukdžius. Rinkant giliai konteineriuose, tai gali sukelti susidūrimų sukeltas prastovas ir pakartotinius rankinius atstatymus.

Nėra antrinės orientacijos stoties. Tiesioginis įdėjimas į pasroviui skirtą įtaisą gali neatitikti padėties tikslumo reikalavimų. Antrinė stotis gali pakoreguoti orientaciją prieš apdirbimą, žymėjimą ar perkėlimą konvejeriu. Tai ypač svarbu, kai ląstelė maitina mašinų priežiūros robotas su procesu arba CNC susijusi stotis.

Pagrindiniai techniniai sprendimai

3D regėjimo skenavimas. Rekomenduojama naudoti lazerinę struktūrizuotą šviesą arba lazerinį linijinį skenavimą. Matymo laukas turėtų apimti visą kamerą, o lauko gylis turėtų būti bent 800 mm. Aktyvi lazerinė projekcija padeda slopinti aplinkos šviesos trukdžius, o aparatinės įrangos lygio HDR pagerina taškų debesies kokybę ant atspindinčių paviršių.

Giluminio mokymosi atpažinimas. Dėmesiu pagrįsta taškų debesies segmentacija gali nustatyti aukščiausią pasirenkamą taikinį net esant stipriai uždengtai vietai ir atsitiktiniam sudėjimui. Mokymasis per kelis kadrus padeda sutrumpinti naujo modelio paleidimą iki 1–2 dienų, kai surenkama pakankamai reprezentatyvių mėginių.

Išmanus trajektorijų planavimas. Ląstelė turėtų sukurti 3D kliūčių vaizdą iš realaus laiko taškų debesies geometrijos, o tada sujungti ją su roboto kinematika, kad būtų sukurti susidūrimų neturintys paėmimo ir padėjimo keliai. Kameros architektūra, kurioje akis mato rankoje, leidžia robotui reguliuoti skenavimo kampą ir sumažinti akląsias zonas.

Lankstus griebtuvo dizainas. Pneumatinis ir elektrinis hibridinis griebtuvas gali išlaikyti alkūninio veleno balansavimo svorį, o šoninės padėties nustatymo kaiščiai prisitaiko prie veleno kakliukų tarpų pokyčių. Griebtuvas yra pagrindinė mechaninė sąsaja, todėl jis turėtų būti suprojektuotas kartu su roboto galo efektorius ir pasroviui esantį įtaisą, o ne traktuojamą kaip priedą.

Standartizuotas inžinerinis išdėstymas

Alkūninio veleno robotinė dėžių surinkimo kamera paprastai integruoja 6 ašių robotą, lankstų griebtuvą, struktūrizuotos šviesos 3D matymą, antrinės orientacijos stotį, lazerinį žymeklį, saugos sistemą ir elektros valdymo spintą. Darbo eiga yra paprasta: dėžė patenka į stotį, robotas nuskaito gale sumontuota kamera, gilusis mokymasis atpažįsta modelį ir pozą, trajektorijos planavimas nukreipia surinkimą, antrinė stotis koreguoja orientaciją, lazeris prireikus išgraviruoja 2D kodą, o detalė dedama ant konvejerio arba tvirtinimo elemento.

Rūšiavimo ir perkėlimo procesams, kai dalys nėra tokios sunkios kaip alkūniniai velenai, a pasirinkti ir padėti robotą gali pakakti. Alkūninių velenų atveju naudingoji apkrova, siekis, riešo sukimo momentas ir griebtuvo svorio centras paprastai daro 6 ašių pramoninį robotą saugesniu pagrindu.

Saugos sistema turėtų apjungti perimetrinę tvorą, blokuojamus vartus, šviesos užuolaidas ir saugos PLC logiką. Elektros spintelėje turėtų būti naudojamas pramoninis aušinimas, kad vidinė temperatūra būtų žemesnė nei 40 laipsnių Celsijaus, taip sumažinant dažnio keitiklio galios sumažėjimo ir nestabilaus roboto ar konvejerio atsako riziką.

Techninė santrauka

Alkūninio veleno rūšiavimo automatizavimas priklauso nuo trijų susijusių galimybių: regėjimo stabilumo, trajektorijos planavimo be susidūrimų ir griebtuvo lankstumo. Regėjimo stabilumas lemia atpažinimo lubas. Trajektorijos planavimas lemia susidūrimo rizikos lubas. Griebtuvo lankstumas lemia, kaip efektyviai elementas gali keisti alkūninio veleno modelius.

Aparatinės įrangos sluoksnis jau yra subrendęs. Tikroji kliūtis yra pritaikymas lauke: gilaus mokymosi modelio derinimas, atspindinčio paviršiaus valdymas ir greitas perkėlimas tarp kelių alkūninio veleno modelių. Renkantis integratorių, automobilių projektų patirtis yra svarbesnė nei vien kameros skiriamosios gebos ar roboto prekės ženklo palyginimas. Po diegimo gamyklos turėtų kas 3–6 mėnesius kartoti regėjimo modelius ir trajektorijų bibliotekas, kad OEE (visiškos našumo rodiklis) viršytų 90 %.

Paskutinį kartą atnaujinta: 7 m. Gegužės 2026 d