3D视觉克服复杂车间光照环境引导机器人生产锂电池

2018年，挪威议会通过了立法，禁止在该峡湾运营的渡轮和巡洋舰产生有害排放物，预计到2026年将完全实现这一倡议。该倡议增加了对向电力推进系统提供动力的海上电池的需求，这是西门子生产的电池的类型。 工厂的自动卸垛单元使用Zivid一台3D摄像机，该摄像机安装在KukaKR 09机械臂上，该臂具有定制设计的真空吸盘。经过工厂校准的相机使用结构光技术以2.3 MPixel分辨率（1920 x 1200）捕获RGB彩色，2D和3D图像，每3D帧12次曝光，并具有USB 3.0接口。

摄像机连接到具有Intel i7处理器和NVIDIAGPU的工业PC ，该GPU还会向机械手通过USB3连接上的TCP / IP进行连接。 由供应商预先堆放在托盘上的三种不同零件之一进入由员工操作的叉车或托盘千斤顶的卸垛单元。一些零件放在纸板分离器中，而泡罩包装中则包含其他零件类型。 操作员可以通过循环停止按钮或系统的HMI（西门子OP TP1900操作员面板）将卸垛单元暂停，以将托盘放置到位。当系统重新启动时，3D摄像机会进行初始扫描，以确定托盘的确切位置以及托盘顶部的零件堆叠的高度。该扫描确定了机械臂移动3D相机进行第二次更详细扫描的最佳位置。 由Intek定制设计的软件使用基于规则的算法来分析3D点云数据，查找重复的平面，边缘，圆和其他非常基本的特征图案，从而使该软件可以识别货盘上零件的类型。

Intek之所以选择3D解决方案而不是2D解决方案，是因为后者对光更敏感，并且在距产品的相机距离方面要求非常精确的位置。Pedersen补充说，虽然2D硬件的成本低于3D硬件，但设计可处理多种不同产品类型的2D解决方案需要大量的调试时间。 一旦软件识别了零件的特定类型以及零件在托盘上的排列方式，便开始了取放托盘。连接到机器人I / O的SICK-W12光电传感器会验证每个拾取。如果传感器未记录选挡，则会触发警报，并且系统会自动暂停。操作员必须参考HMI来确定问题并纠正情况。

一旦操作员纠正了问题并重新启动了卸垛单元，就会进行新的3D初始化扫描，然后继续执行拾取和放置例程。基于状态的系统旨在记住以前的互动，记住未选中的位置并再次尝试。 如果由于损坏的零件而导致镐落下，则操作员可以在HMI中将零件指定为损坏的零件，然后取出损坏的零件。当单元再次开始时，软件会将损坏的零件记录为拾取的零件，然后继续进行下一个零件。 拾取的零件放在欧姆龙LD-90自主移动机器人顶部的特殊定制工件托盘上。每个零件在工件托盘上都有自己的位置，而某些位置可容纳不同的零件类型。西门子RFID读取器在到达工作单元时会扫描工件托盘，以确认该托盘是正确的类型，可容纳要卸垛的零件。

在机器人将每个零件放在工件托盘上后，RFID代码读取器会将数据发送到工厂的主控制系统。卸垛完成后，工件托盘状态变为准备运输，并且控制系统向AMR发出移动订单。每隔7.5分钟，必须有70个零件从生产单元通过AMR离开生产单元，以使零件提供足够快的零件以允许生产线的其余部分以正常速度运行。

原文标题：3D视觉克服复杂的车间光照环境来引导机器人生产锂电池

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责任编辑：haq