【梅卡曼德】应用案例分享 | 3D视觉引导汽车铅蓄电池自动化拆垛

　　铅蓄电池具有高安全性、低成本、易充电、易回收等特性。但由于重量大、存在有害物质等原因，铅蓄电池生产制造环节催生了大量的自动化需求。

　　铅蓄电池是汽车行业主要使用电池类型。某头部储蓄电池企业在其汽车铅蓄电池注酸环节，引入了梅卡曼德3D视觉引导机器人进行铅蓄电池自动化拆垛。有效提升了铅蓄电池生产环节自动化水平，助力铅蓄电池安全、高效生产。

　　项目难点

　　铅蓄电池主要由正极板、负极板、酸液、隔板、电池壳体和安全阀等组成。当前工艺需将封装完成、整垛来料的铅蓄电池拆垛，放置于输送线上。后道工艺为将酸液注入电池壳体。

　　01

　　客户痛点

　　铅蓄电池自重大（15-30kg），人工拆垛强度大，难以满足订单需求。

　　铅蓄电池含有铅、硫酸等有害物质，长期作业存在健康风险。企业急需自动化改造。

　　后道工艺需将酸液注入电池壳体，风险系数高，需上游工艺效率稳定。

　　人工搬运可能发生磕碰，破坏电池密封性能，导致电池使用过程出现漏液，造成安全隐患。

　　02

　　视觉挑战

　　物料情况：

　　铅蓄电池基本结构

　　铅蓄电池壳体顶部为黑色，易吸光；型材结构复杂，有极柱、注液口栓、安全阀、各类凸起等。对于3D相机成像的对比度、清晰度要求高。

　　每层物料之间有隔板。单层物料和整垛拆垛完成后，3D视觉系统需自动识别定位隔板及托盘，引导机器人抓取。

　　现场有数十种铅蓄电池，每垛一种产品，不同垛位产品码放方式不同。3D视觉系统需兼容不同产品及垛型。

　　现场工况：

　　来料垛型

　　铅蓄电池紧密贴合码放在托盘上，由输送线运输到位，可能存在托盘到位偏移、电池错位等情况。3D相机需具备大视野、大景深的特点，并在远距离安装的情况下完整覆盖垛位，保持高精度成像。

　　朝向相同的铅蓄电池

　　下游工艺注酸设备位置固定，每次来料的铅蓄电池要保证朝向一致。需3D视觉系统精准定位电池位姿，判断铅蓄电池朝向。

　　3D视觉系统需准确判断当前产品种类、尺寸，进行多抓规划。

　　现场布局紧凑，设备、支架较多。并要留有足够的空间供机器人在托盘、输送线之间自由移动。3D视觉系统需具备路径规划与碰撞检测能力。

　　解决方案

　　项目现场

　　3D相机选型及安装方式：Mech-Eye DEEP，固定安装于滑轨上。

　　3D相机拍照距离：2000 mm（相机底部到产品上表面的距离）。

　　满垛尺寸：1250×1250×1000 mm

　　整托物料由输送线运输到位，并发送信号给机器人。

　　机器人收到信号后触发3D相机拍照，视觉系统获取铅蓄电池种类、尺寸及位姿信息。

　　3D视觉系统引导机器人抓取铅蓄电池，放置于输送线上。

　　抓取隔板

　　单层拆垛完成后，3D视觉引导机器人抓取隔板放置于指定位置。

　　重复上述循环直到整垛拆完。

　　方案优势及收益

　　01

　　方案优势

　　性能强大、灵活易用的工业级3D相机

　　紧密贴合的铅蓄电池

　　Mech-Eye DEEP 2.0 m

　　隔板，Mech-Eye DEEP 2.0 m

　　先进的光学设计，Mech-Eye DEEP能够在不同时段、不同工位的光线干扰下，对表面黑色、结构复杂的铅蓄电池及隔板、托盘生成高质量点云数据。

　　3D相机固定安装于滑轨上，单台相机可覆盖两个工位。视觉处理时间不占用拆垛整体节拍，提升3D相机图片采集效率。

　　Mech-Eye DEEP核心参数

　　Mech-Eye DEEP是梅卡曼德为拆码垛等物流场景而研发的3D相机旗舰机型，具备大视野、大景深等优势。对于客户现场大托盘、大垛型拆垛场景应用效果良好。

　　Mech-Eye具备IP65防护等级，已通过CE、FCC、VCCI及RoHS等多项认证。能够在严苛的工业现场稳定运行。

　　智能规划抓取

　　智能规划抓取

　　3D视觉系统与机器人、夹具高度集成，根据获取的铅蓄电池种类、尺寸信息，进行多抓规划。

　　结合物料种类、形态设置相应抓取策略：隔板/托盘（吸取）、紧密贴合的铅蓄电池（抱夹+拖拽式抓取）。

　　3D视觉系统稳定区分电池朝向。智能规划抓取顺序及数量，实现单次抓取数量最多的同朝向铅蓄电池，提升生产效率。

　　先进AI算法，精准稳定抓取

　　深度学习精准分割

　　深度学习算法+高精度模板匹配，精准分割紧密贴合的铅蓄电池，引导机器人精准抓取，保证铅蓄电池密封性能。

　　运动仿真+碰撞检测，规避多抓过程中可能发生的干涉。快速生成无碰撞的轨迹，引导机器人稳定抓取。

　　支持现场数十种不同种类的铅蓄电池，支持新增车型对应铅蓄电池的快速配置，迅速反应汽车市场变革需求。

　　02

　　项目收益

　　实现了铅蓄电池自动化拆垛，降低工作人员健康风险。稳定抓取，提升铅蓄电池生产质量。

　　单工位每天可完成2000块铅蓄电池拆垛，效率满足客户后道工艺、业务等方面需求。

　　梅卡曼德深耕AI＋3D视觉领域，致力于以标准化产品赋予工业场景更多可能。并配备了强大的交付及售后团队，为项目的顺利落地及后期维护提供强有力的支持，现已完成拆码垛、上下料、装配、涂胶等典型应用规模化落地。