剪叉车是重要的高空作业机械，可将作业人员及工具抬升至指定高度进行各类工程作业。在建筑、船舶、电力、仓储等领域应用广泛。

某高空作业机械生产企业，剪叉车车架智能焊装线存在大量钢板类零件配盘需求。该客户配盘工序主要由人工完成，强度大、效率低且配盘易出错。为提升产能，客户引入梅卡曼德3D视觉对剪叉车车架配盘区进行自动化升级。实现复杂场景下的车架零件齐套配盘，大幅提升配盘效率及准确率。

应用难点

该客户车架焊装线由车架预制、车架配盘、车架拼焊等工区组成。在车架配盘环节，同一品规剪叉车车架总成所需零件分类码放于各个料框中。待配盘料车到位至指定区域，需将车架零件按订单需求码放在料车上，配齐单个车架总成所需零件。

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改造原因

尺寸较大的钢板类车架零件

• 部分车架零件长近3m，重达150kg。人工配盘强度大，人力成本高，且存在危险性。

• 人工配盘可能造成车架型号配错、订单所需零件配错、对称件&相似件区分出错等问题，对后端工艺造成影响。

• 客户由于业务规模扩大，产品稳定性、安全性要求高等原因，需提高配盘准确率和效率。

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视觉挑战

存在环境光干扰的现场

• 车架零件为表面锈迹、油污、形状不规则的坡口件、折弯件、焊接件。同时，由于采光需求，现场存在较强的光线干扰，对3D相机成像能力要求高。

• 客户生产车架种类众多，且每种车架涉及零件达十数种。现场待配盘零件达近百种，需3D视觉系统具备良好的兼容性。

• 车架零件放置在料框中，由行车吊装至固定位置。零件存在错位、堆叠、遮挡等情况，同时存在着大量的对称件和相似件，传统示教法无法保证对每个零件的精准识别与定位。

• 车架零件由于形状不规则，码放在配盘料车上的方式亦不相同，需3D视觉系统根据订单信息合理规划配盘策略。同时，高精度定位配盘料车位置，将车架零件精准码放。

解决方案及优势

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解决方案

项目现场

3D相机选型及安装方式：Mech-Eye LSR L，安装于桁架机械臂末端。

工作流程：

• 车架零件码放在料框中运输到指定位置，PLC提前告知3D视觉系统待配盘车架所需零件的型号。

• PLC收到信号，触发3D相机拍照；3D视觉系统获取车架零件位姿信息，引导桁架机器人抓取。

• 桁架机器人将抓取的车架零件，按顺序码放至配盘料车上。

• 重复上述流程，直至配齐单个车架总成所需零件。

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方案优势

精准识别，实现高效稳定配盘

异形车架零件

点云图及识别结果图

• 针对表面锈迹、油污、形状不规则的坡口件、折弯件、焊接件，梅卡曼德为客户提供了远距离Mech-Eye LSR L工业级激光3D相机。在现场＞30000lx环境光干扰的情况下，仍可为3D视觉系统识别定位提供完整、精确、细致的点云数据。

• Mech-Eye LSR L大视野，可灵活应对各类复杂安装环境。跟随桁架机器人灵活移动至各个料框上方，支持超长、细薄、异形的车架零件及配盘料车精准识别与定位，实现车架零件精准抓取及码放。

• 智能调控TCP中心与工件重心重合，避免抓取时出现抓偏、掉件等情况。

柔性更强，轻松应对现场复杂工况

• 全面兼容现场近百种形状各异的车架零件，支持新增产品的快速导入。

• 3D视觉系统对视野内零件及配盘料车进行高精度定位，轻松应对姿态各异（如：错位、堆叠、遮挡等）的各类零件。减少定制工装成本，提升产线柔性。

配盘效率提升，高效衔接各工艺环节

智能规划配盘

• 按照生产需求进行车架总成的齐套配盘，配盘效率提升1.5倍。

• 根据所获取的订单信息合理规划配盘策略，提高料车满料速度，最大化利用料车空间。

• 高性能、高融合度软硬件产品，无缝集成焊接、折弯、开坡口等工序，助力剪叉车高效生产。

梅卡曼德提供的3D视觉方案能够大幅提升配盘准确率、效率，提升客户剪叉车车架智能焊装线自动化、柔性化水平。除钢板配盘外，梅卡曼德3D视觉在钢板分拣、机加工、折弯、开坡口、组对焊接等工艺环节亦有广泛应用，产品性能及稳定性经过众多大型终端项目现场验证。