应用案例 | 基于三维机器视觉的发动机缸体上料解决方案

发布时间：2023-11-09 17:53:29     作者：显扬科技

Part.1 背景

近年来，随着科技的日新月异，自动化和智能化系统的应用，逐渐成为制造业提高生产效率和产品质量的重要手段。​

缸体是发动机的重要组成部分，结构、形状多样，其质量和精度对发动机性能和安全性保障至关重要。发动机缸体的上料环节对其质量和精度的影响很大，因此需格外注意。

传统的发动机缸体上料方式通常由人工操作，存在劳动力成本高、生产效率低、质量参差不齐等痛点。



Part.2 基于三维机器视觉技术的发动机缸体上料系统

基于三维机器视觉技术的发动机缸体上料系统，可以显著提高生产效率、降低成本、提高发动机生产质量，整个系统包括：三维视觉系统、计算机视觉软件、抓取设备、控制系统。

1.三维视觉系统：三维机视觉系统选用的是显扬科技HY-M5三维视觉系统，该系统成像快、精度高，HY-M5扫描速度为10-300Hz，扫描精度能精确至±0.01mm，能够精准地捕捉缸体的三维形状和位置信息。

2.机器学习算法：负责处理三维数据，创建原材料的数字模型，通过训练模型来分辨不同类型和规格的缸体，并确定正确的上料位置和方向。

3.机械手臂：通常是具有多自由度机械臂的机器人，配备有夹爪或其他抓取工具用于抓取和上料缸体。

4.控制系统：用于协调和控制机器视觉、机器学习算法和机械手臂之间的通信和协作。



Part.3 工作流程

1.缸体识别与分类：三维视觉传感器捕捉缸体的形状和特征，通过机器学习算法将不同类型和规格的缸体进行分类。

2.位置与定位：通过三维机器视觉技术精确测量缸体的位置和定位信息。

3.自动上料：缸体被分类和定位，机械手臂自动抓取缸体，并将其放置到生产线上。

4.质量检测：通过三维视觉来检测缸体的表面缺陷和尺寸偏差，确保只有符合质量标准的缸体被上料。

5.数据记录和反馈：记录每个上料的缸体的信息，包括类型、尺寸、位置等，并存档供溯源。



Part.4 方案优势

1.精准定位：缸体在运送中出现不同程度的偏移，存在到位偏差，三维视觉设备HY-M5视觉定位系统可定位缸体空间坐标，引导机器人精准上料，显著提高生产效率，减少生产周期。

2.高适应性：三维视觉设备HY-M5可识别各种颜色的缸体，对于生产现场光照、粉尘、温湿度变化具备良好适应性，能够在不同环境中工作。

3.快速识别：3D视觉定位系统可完美替代人工，快速识别多种型号规格的缸体，精准上料。

4.降本增效：自动上料，有助于减少人工劳动力成本，提高生产效益，降低制造成本。

显扬科技由香港中文大学博士团队创建，主要研究并产业化高速高清三维机器视觉系统，以及智能工业机器人系统。其研发的三维机器视觉设备精度能达亚微米级，三维数据采集帧率高达310帧，此外还具有高精度、大景深、高稳定性的优势，可实现高效率机器人引导，以及工业检测与测量。显扬科技的产品主要应用在对采集速度要求较高的快速工业产线、物流枢纽以及对测量精度要求高的精密制造、军工航天、半导体产业等。