物流行業-海康SC3050M智能相機+CNC工件上下料定位

1.行業物流行業

2.行業背景介紹

（1）行業簡介隨著中國制造2025、工業4.0等概念的提出，物流行業對自動化、智能化生產模式的需求日益增長。傳統物流企業大范圍向工業自動化、工業機器人方向升級改造，各行各業的自動化程度越來越高。很多智能工廠車間都開始用機械手、視覺、AGV小車等智能搬運設備來提高生產效率，以及完成人工難以完成的工作或危險性高的工作。而AGV+機械手+視覺一體式的復合型機器人前景廣闊，可用于物料、3C電子、醫療、日化品、機加工等傳統制造業的零部件組裝，加工工件的搬運、裝卸等作業，本案例就是基于智能相機做的CNC自動上下料搬運的實際應用案例。

（2）生產環節介紹1、任務觸發：MES系統下發加工指令至AGV調度系統，AGV接收目標倉位坐標及物料信息；2、原料抓取：AGV自主導航至原料庫，機械手通過視覺定位識別CNC物料位姿，完成±0.5mm精度抓取；3、機床上下料：AGV移動至目標CNC機床，機械手配合機床門控信號進行同步操作，將CNC工件放置到加工臺放料位；4、成品轉運：加工完成后，機械手取件并放置于AGV載具，轉運至清洗/檢測工位。

（3）項目目的（牽引）機械手搭配智能相機做定位抓取，保證每次能穩定抓取到CNC物料并搬運到機床上。

（4）檢測原因

1、物料防呆，在機床上下料環節，智能相機可以判斷來料到位信號與機械手動作的時序匹配性，例如確認物料到位后機械臂再去抓取，防止機械碰撞或設備故障；

2、利用智能相機補償坐標偏移，保證每次能穩定抓取；

3、高精度加工協同保障，CNC加工對工件放置的定位精度要求嚴格，視覺定位可檢測加工臺上的基準點，確保機械手放置工件時與機床坐標系對齊，避免因定位誤差導致的加工超差或刀具損壞。3.案例背景（1）客戶（項目）需求如下所示：

1、CCD檢測物料mark點，識別4個圓孔（3個大圓+1個小圓）并判斷物料方向，圓孔數量或者方向不對則輸出報警；

2、通過mark點定位，利用CCD補償偏差并抓取物料并放在對應放料位內；

3、特殊情況下需要同時對2個以上做CNC工位做定位。

（2）客戶痛點或問題

1、現場是AGV+機械手的一體式結構，對相機安裝空間要求很高，整體高度需要控制在100mm以內，常規的工業相機+鏡頭+光源的方案很難滿足；

2、因為是一體化的小車，所以工控本身比較小巧，硬件配置不高，所以對軟件在低配置下的穩定性要求也比較高；

3、軟件方案要求越簡單越好，方便后期維護。

4.方案描述（1）項目配單表及數據【※具體型號及數據】

海康MV-SC3050M-08M-WBN 500萬像素8mm鏡頭工業相機

（2）方案示意圖

(3) 方案思路描述

1、首先肯定需要做12點標定算旋轉中心,采用自動通訊的的方式實現;

2、采用單點抓取模塊，定制多點抓取功能，可以定位多個物料產品做定位抓取，能適配客戶多種產品定位使用的場景;

3、自帶光源，無語額外光源。

(4) 搭建與調試

1、創建基準，創建圖案有無進行精定位匹配;

（5）項目難點及解決方案描述問題一：智能相機在一些產品上受限于節拍要求，需要一次拍多個產品做定位抓取解決方案：定制多點抓取功能，具體實現邏輯如下：①基礎的標定參數，像素點、示教物理點和示教拍照物理點與基線一致，需要設置時提前訂閱；②實現多點抓取示教時，按照如下規則定義示教通訊指令，定義規則建議如：示教點1時，客戶通過tcp發送示教通訊指令和示教物理點（示例：

21212,100,100,10），傳入通訊指令和物理點，并執行一次創建基準，將基準傳入相機多點抓取模塊內部記錄示教點1的基準信息；示教點2時，客戶通過tcp發送示教通訊指令和示教物理點（示例：21212,200,200,20），傳入通訊指令和物理點。并執行一次創建基準，將基準傳入相機多點抓取模塊內部記錄示教點2的基準信息；以此類推開放多個示教點，具體操作如上；問題二：在部分檢測非標工件做基準定位的時候，需要識別到4個孔，如果是3個孔就要判斷NG,而且來料位置波動后，圖像識別會不穩定，如下所示：

解決方案：采用目標檢測做定位，并且利用識別到的數量來判斷OK和NG，如下視頻所示：

（6）效果展示

5.方案優勢

（1）產品層面①算法耗時300ms以內，機械手可以穩定抓取，定位精度可以到0.2mm，抓取準確率到99.5%以上②簡易安裝，場景適應性極強；③算法處理穩定，可以兼容多種產品；

（2）公司層面①形成了行業復合型機器人搭配智能相機定位搬運的通用場景，案例的推廣有助于提升整個應用行業的競爭力②深入化的定制讓客戶只能綁定我司相機配套實施，批量出庫50pcs以上，并且已在富士康、比亞迪等終端應用

（3）客戶層面①簡單的方案搭建流程，模塊的簡單化操作，讓客戶和終端在復制應用上都能很快上手②一體化的相機，既滿足空間需求，也解決的PC端的壓力

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