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相對於傳統的刀具切削,現代激光切割技術現已廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,成為機械加工領域“削鐵如泥”的“寶劍”。在zai大da型xing工gong件jian的de激ji光guang切qie割ge過guo程cheng中zhong,在zai激ji光guang切qie割ge作zuo業ye完wan成cheng之zhi後hou,往wang往wang需xu要yao通tong過guo先xian進jin的de工gong業ye視shi覺jiao相xiang機ji對dui機ji械xie手shou進jin行xing視shi覺jiao引yin導dao,以yi便bian根gen據ju工gong件jian位wei置zhi的de變bian化hua實shi時shi調tiao整zheng其qi位wei置zhi,抓zhua取qu工gong件jian並bing堆dui疊die,從cong而er順shun利li地di完wan成cheng整zheng個ge柔rou性xing化hua、高效率的激光切割加工任務。

視覺引導的關鍵
隨著機器視覺技術的發展,在傳統工業機械手應用領域,引入3D工業相機來增強機械手的感知能力、提高其智能水平,正成為機械手進入更高應用水平的標誌之一。
通過3D相機,其獲取信息量大、檢測範圍大、精(jing)度(du)高(gao),可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)機(ji)械(xie)手(shou)進(jin)行(xing)目(mu)標(biao)的(de)識(shi)別(bie),準(zhun)確(que)快(kuai)速(su)地(di)獲(huo)取(qu)目(mu)標(biao)的(de)位(wei)置(zhi)及(ji)姿(zi)態(tai),然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)空(kong)間(jian)坐(zuo)標(biao)係(xi)轉(zhuan)換(huan)就(jiu)能(neng)求(qiu)得(de)機(ji)械(xie)手(shou)手(shou)爪(zhao)相(xiang)對(dui)於(yu)目(mu)標(biao)之(zhi)間(jian)的(de)位(wei)姿(zi)關(guan)係(xi)。最(zui)後(hou),根(gen)據(ju)機(ji)械(xie)手(shou)手(shou)爪(zhao)與(yu)目(mu)標(biao)間(jian)的(de)位(wei)姿(zi)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)抓(zhua)取(qu)規(gui)劃(hua),給(gei)出(chu)工(gong)業(ye)機(ji)械(xie)手(shou)接(jie)近(jin)目(mu)標(biao)的(de)最(zui)優(you)路(lu)徑(jing)、夾持方法和抓取點等控製信息,從而引導工業機械手準確的對工件目標進行抓取。

基於3D相xiang機ji的de視shi覺jiao引yin導dao,機ji械xie手shou可ke以yi根gen據ju所suo完wan成cheng工gong件jian目mu標biao的de變bian化hua隨sui時shi調tiao整zheng抓zhua取qu處chu理li方fang式shi,為wei實shi現xian產chan品pin的de柔rou性xing化hua和he高gao效xiao率lv在zai製zhi工gong件jian處chu理li提ti供gong了le必bi要yao的de條tiao件jian。同tong時shi,還hai可ke以yi對dui生sheng產chan過guo程cheng中zhong由you於yu生sheng產chan線xian本ben身shen的de機ji械xie變bian化hua對dui產chan品pin的de誤wu差cha進jin行xing實shi時shi的de調tiao校xiao、二次定位,提高產品的處理準確度和精度,保證產品的質量。
中國某領先工程機械製造商生產的激光切割設備中,機械手的作用主要是對大型鋼構件進行定位,需要找到一套3D工gong業ye相xiang機ji係xi統tong來lai引yin導dao機ji械xie手shou對dui鋼gang構gou件jian的de外wai形xing輪lun廓kuo進jin行xing快kuai速su掃sao描miao,從cong而er找zhao到dao工gong件jian中zhong心xin位wei置zhi,同tong時shi得de出chu高gao度du信xin息xi,並bing將jiang這zhe些xie數shu據ju給gei到dao下xia位wei機ji,引yin導dao機ji械xie手shou完wan成cheng抓zhua取qu和he堆dui疊die作zuo業ye。
這一設備的視覺引導部分麵臨的挑戰主要在於工件較大,要保證整個係統的精度,對係統標定要求非常高;另外,對於相機的分辨率也有很高的要求。

“眼界”與眾不同
堡盟(Baumer)公司針對這一應用提供的LXG-20M.3D相機,其突出的優勢在於,針對大視野工件的3D定(ding)位(wei),該(gai)客(ke)戶(hu)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)自(zi)身(shen)需(xu)求(qiu)隨(sui)意(yi)進(jin)行(xing)硬(ying)件(jian)搭(da)配(pei),比(bi)如(ru)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)檢(jian)測(ce)視(shi)野(ye)的(de)不(bu)同(tong)隨(sui)意(yi)搭(da)配(pei)不(bu)同(tong)功(gong)率(lv)和(he)寬(kuan)度(du)的(de)激(ji)光(guang),可(ke)以(yi)隨(sui)意(yi)搭(da)配(pei)不(bu)同(tong)焦(jiao)距(ju)的(de)鏡(jing)頭(tou),其(qi)靈(ling)活(huo)度(du)遠(yuan)超(chao)各(ge)類(lei)集(ji)成(cheng)式(shi)3D產品相機。
在軟件方麵,由於LXG-20M.3D相xiang機ji內nei置zhi三san角jiao測ce量liang軟ruan件jian,該gai客ke戶hu可ke以yi根gen據ju自zi身shen需xu求qiu開kai發fa定ding製zhi化hua的de應ying用yong軟ruan件jian,簡jian化hua了le自zi主zhu開kai發fa的de難nan度du,節jie省sheng了le研yan發fa時shi間jian。另ling外wai,該gai軟ruan件jian是shi直zhi接jie在zai相xiang機ji端duan處chu理li,比biPC端再進行處理速度更快,大大提高了檢測效率。
在該客戶看來,LXG-20M.3D相機穩定性好、信噪比高,成像質量好;而且簡單易用、係統搭建靈活,可以幫助其節約集成成本。基於LXG-20M.3D相機,該客戶計劃進行更多的應用軟件部分的開發。

隨sui著zhe全quan球qiu工gong業ye化hua的de迅xun速su發fa展zhan,高gao效xiao率lv的de生sheng產chan線xian,以yi及ji小xiao批pi量liang多duo品pin種zhong的de柔rou性xing生sheng產chan模mo式shi已yi然ran成cheng為wei製zhi造zao業ye發fa展zhan的de新xin趨qu勢shi。因yin此ci,提ti高gao激ji光guang加jia工gong設she備bei的de加jia工gong質zhi量liang、工作效率、對環境的適應力以及拓展機器人視覺引導的應用範圍,無疑將成為提升產線自動化與柔性的關鍵所在。而堡盟(Baumer)公司的工業相機技術,將使得激光加工設備及其製造商的“眼界”與眾不同。
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