一框棒料的自动化跃迁:3D视觉如何点亮金属上下料工序

金属棒料上料,是金属加工与热处理工序衔接的关键一环。九种规格的金属圆棒整齐码放在标准料框中,人工逐根搬运不仅效率受限,金属表面的反光也让传统2D视觉难以稳定成像。

迁移科技以Epic Eye Laser L V2S 3D工业相机搭配Epic Pro 视觉软件,在某金属加工产线上完成了这套工序的自动化升级。3D相机固定装于料框上方,一次拍照即可识别整框棒料的位置与姿态,引导机械臂完成抓取与上料。

多规格棒料上料,考验视觉硬实力

该产线来料为金属圆棒料,共覆盖九种规格,直径从34mm~60mm,长度在345mm~670mm之间。工件统一盛放在1070mm×840mm×670mm的标准料框中,有序排列、朝向一致,单框料量密集。

表1 棒料规格表

过去这道工序依靠人工逐根搬运:操作人员需要从料框中取出棒料,放入下游导料槽,随输送线进入热处理工序。长期重复搬运不仅占用人力,金属棒料表面的反光与层叠也让传统视觉方案难以稳定识别,产线节拍和换型效率始终受限。

方案思路:让机械臂"看得见、抓得准"

迁移科技的方案并不复杂:将一台Epic Eye Laser L V2S 3D智能相机固定安装在料框正上方约1400mm处,单次视野即可完整覆盖整个料框。

料框到位后,控制系统下发拍照指令,相机启动蓝色激光振镜扫描,在金属棒料表面采集完整的三维点云;Epic Pro 视觉软件自动解算最上层棒料的位置与姿态,计算最佳抓取坐标,通过TCP/IP通信协议发给机械臂。

机械臂末端采用V型电磁铁吸取棒料,抓取后放置到导料槽中,随输送线送入热处理工序。视觉系统重复识别、引导抓取,直至整框棒料清空,随后向控制系统发送空框信号,提示更换料框。整个过程无需人工干预,多规格切换由系统下发型号信号完成,无需现场重新标定。

图1 棒料抓取

核心装备:大视野激光相机搭配图形化视觉软件

方案硬件采用迁移科技 Epic Eye Laser L V2S 激光机械振镜3D工业相机。

该机型面向中远距离、大视野工业场景设计,工作距离覆盖1200mm至3000mm,采用400mm基线的双目结构与450nm蓝色激光振镜扫描路线,在车间环境光下具备较强的抗光干扰能力,面对金属反光件也能输出连续完整的点云。

软件端采用 Epic Pro,图形化拖拽式界面支持相机接入、手眼标定与抓取参数配置,可对接主流工业机器人与PLC。

图2 迁移科技Epic Eye Laser L V2S 3D工业相机

落地看效果:精度、节拍与易用性

项目落地后,视觉系统的核心指标稳定:识别精度±0.5mm ,识别率不低于99.9% ,单件从拍照到计算完成节拍不超过4秒。

现场实测中,相机拍照环节约2.1秒,算法处理约1.8秒,为机械臂动作预留了充足时间。

九种规格棒料共用一套视觉配置,型号切换由控制系统下发信号完成;IP65防护与宽温域设计让设备在车间粉尘、油污和杂光环境下长期稳定运行。

给同类项目的参考

对于正在规划金属棒料、轴类工件上下料改造的制造企业,这个项目提供了三点参考。

· 大料框、有序摆放场景适合固定安装大视野相机,一次拍照覆盖整框,无需复杂运动机构;

· 金属反光件要在选型阶段验证点云质量,蓝色激光振镜路线对这类工况适应性较好;

· 视觉系统聚焦位姿引导,把姿态校正交给下游工装,既能缩短调试周期,也能让多规格换型更柔性。

以3D视觉赋能机器人柔性上料,迁移科技持续打磨自研相机与算法,助力金属加工行业自动化升级。

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