鉛蓄電池具有安全性高、成本低、易充電、易回收的特點。然而，由于鉛酸蓄電池的重量大、有害物質(zhì)多，其制造過程催生了大量的自動化需求。
鉛酸電池是汽車工業(yè)中使用的主要電池類型。某頭部蓄電池企業(yè)引進Mecarmand 3D視覺導(dǎo)航機器人，在汽車鉛蓄電池注酸過程中自動拆鉛蓄電池。有效提升鉛酸蓄電池生產(chǎn)自動化水平，助力鉛酸蓄電池安全高效生產(chǎn)。
項目難度
鉛蓄電池主要由正極板、負極板、酸液、隔板、電池外殼和安全閥組成。目前需要將已經(jīng)包裝碼垛好的鉛酸電池拆包，放到輸送線上。后一種工藝是將酸注入電池外殼。
01
客戶痛點
鉛酸電池重(15-30kg)，人工拆堆強度大，難以滿足訂單需求。
鉛酸電池含有鉛、硫酸等有害物質(zhì)，長期運行存在健康風(fēng)險。企業(yè)迫切需要自動化轉(zhuǎn)型。
后一道工序需要向電池殼內(nèi)注入酸液，危險系數(shù)高，要求上游工序效率穩(wěn)定。
手動搬運可能會磕碰并破壞電池的密封性能，導(dǎo)致電池使用過程中出現(xiàn)漏液現(xiàn)象，存在安全隱患。
02
視覺挑戰(zhàn)
材料情況:
鉛蓄電池的基本結(jié)構(gòu)
鉛酸蓄電池外殼頂部是黑色的，容易吸收光線；型材結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括電桿、注液口堵頭、安全閥、各種突起等。3D相機成像需要高對比度和清晰度。
每層材料之間都有隔斷。單層物料和整垛拆除后，3D視覺系統(tǒng)需要自動識別定位隔板和托盤，引導(dǎo)機器人抓取。
現(xiàn)場有幾十種鉛酸蓄電池，每堆一個產(chǎn)品，不同堆的產(chǎn)品包裝方式不同。3D視覺系統(tǒng)應(yīng)兼容不同的產(chǎn)品和堆棧。
現(xiàn)場工作條件:
傳入堆棧類型
鉛酸蓄電池緊密包裝在托盤上，由輸送線運送到位，可能導(dǎo)致托盤偏移和電池錯位。3D相機應(yīng)具有大視場、大景深的特點，在遠距離安裝條件下完全覆蓋疊加，保持高精度成像。
面向同一方向的鉛酸電池
下游工序注酸設(shè)備位置固定，每次供應(yīng)的鉛蓄電池應(yīng)同向。需要3D視覺系統(tǒng)來精確定位電池的位置和姿態(tài)，并判斷鉛酸電池的方向。
3D視覺系統(tǒng)需要準(zhǔn)確判斷當(dāng)前的產(chǎn)品類別和尺寸，做更多的規(guī)劃。
場地布置緊湊，設(shè)備和支架較多。并留有足夠的空間讓機器人在托盤和輸送線之間自由移動。三維視覺系統(tǒng)應(yīng)該具有路徑規(guī)劃和碰撞檢測的能力。
解決辦法
工程地點
3D攝像機的選擇和安裝:Mech-Eye DEEP，固定安裝在滑軌上。
3D相機拍攝距離:2000 mm(相機底部到產(chǎn)品上表面的距離)。
完整堆棧尺寸:1250×1250×1000毫米
整個材料由輸送線輸送到位，并向機器人發(fā)送信號。
機器人收到信號后，觸發(fā)3D攝像頭拍照，視覺系統(tǒng)獲取鉛酸電池的類型、大小、姿態(tài)等信息。
3D視覺系統(tǒng)引導(dǎo)機器人抓取鉛酸電池，放在傳送線上。
抓取分區(qū)
單層拆垛完成后，3D視覺引導(dǎo)機器人抓取隔板并放置在指定位置。
重復(fù)上述循環(huán)，直到整個堆棧被拆除。
方案優(yōu)勢和好處
01
方案優(yōu)勢
強大、靈活且易于使用的工業(yè)3D攝像機
貼身鉛蓄電池
機械眼深2.0米
隔板，機械眼深2.0米
憑借先進的光學(xué)設(shè)計，Mech-Eye DEEP可以在不同時間段、不同工位的光線干涉下，為表面黑色、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鉛酸電池、隔板、托盤生成高質(zhì)量的點云數(shù)據(jù)。
3D攝像機固定安裝在滑軌上，單個攝像機可以覆蓋兩個工位。視覺處理時間不占用整個拆包的節(jié)拍，提高了3D相機圖像采集的效率。
機械眼深芯參數(shù)
Mech-Eye DEEP是Mecarmand針對碼垛等物流場景研發(fā)的3D相機旗艦機型，具有視野廣、景深大的優(yōu)點。對于客戶現(xiàn)場大托盤、大垛開箱的場景，應(yīng)用效果良好。
Mech-Eye具有IP65防護等級，并通過了CE、FCC、VCCI和RoHS等多項認證。它能在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場穩(wěn)定運行。
智能規(guī)劃捕獲
智能規(guī)劃捕獲
3D視覺系統(tǒng)與機器人和夾具高度集成。根據(jù)獲取的鉛酸電池類型和尺寸信息，進行多抓取規(guī)劃。
根據(jù)物料的種類和形態(tài)設(shè)置相應(yīng)的抓取策略:隔板/托盤(吸)和緊密貼合鉛酸蓄電池(夾+拖抓取)。
3D視覺系統(tǒng)穩(wěn)定地辨別電池方向。智能規(guī)劃抓取順序和數(shù)量，實現(xiàn)一次抓取數(shù)量最多的同向鉛酸蓄電池，提高生產(chǎn)效率。
先進的AI算法，捕捉準(zhǔn)確穩(wěn)定
深度學(xué)習(xí)精準(zhǔn)細分
深度學(xué)習(xí)算法+高精度模板匹配，對貼合緊密的鉛酸電池進行精準(zhǔn)分割，引導(dǎo)機器人精準(zhǔn)抓取，保證鉛酸電池的密封性能。
運動模擬+碰撞檢測，避免多抓取過程中可能出現(xiàn)的干涉。快速生成無碰撞軌跡，引導(dǎo)機器人穩(wěn)定抓取。
現(xiàn)場支持數(shù)十種不同型號的鉛酸蓄電池，支持新車型對應(yīng)的鉛酸蓄電池快速配置，快速響應(yīng)汽車市場改革需求。
02
項目收入
實現(xiàn)了鉛蓄電池的自動拆堆，降低了工人的健康風(fēng)險。穩(wěn)定把握提高鉛酸蓄電池生產(chǎn)質(zhì)量。
單個工位每天可以拆解2000塊鉛酸蓄電池，效率可以滿足客戶后續(xù)流程和業(yè)務(wù)的需求。
Mecarmand深耕AI+3D視覺領(lǐng)域，致力于用標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品賦予工業(yè)場景更多可能。并配備了強大的交付和售后團隊為項目的順利落地和后期維護提供有力支持，現(xiàn)已完成碼垛、裝卸、組裝、涂膠等典型應(yīng)用的大規(guī)模落地。