客戶：一汽-大眾汽車有限公司
行業(yè)：新能源汽車制造
解決方案：康耐視3D-A5060面陣掃描相機
挑戰(zhàn)：
1) 機器人抓取電池殼體時，要求料車排放位置的精度很高，物流人員停放料車時費時費力；
2) 每個料車裝有四層殼體，每層高度不精準、電池殼體的限位精度低，這導(dǎo)致機器人抓取殼體不穩(wěn)定，生產(chǎn)易出現(xiàn)故障，影響生產(chǎn)節(jié)拍，導(dǎo)致生產(chǎn)停臺；
3) 由于機械手抓取穩(wěn)定性差，機器人一直慢速運行且需要技術(shù)人員陪產(chǎn)以及處理機器故障，影響生產(chǎn)效率，浪費人力。
Results效果：
1) 物流人員不再需要很精準地將料車放在上料位置，節(jié)約了排放時間，提高了物流人員的工作效率；
2) 即使料車精度不高，機器人也能穩(wěn)定抓取，保證了生產(chǎn)順利進行；
3) 使用康耐視3D-A5060后，檢測精度達到0.1mm，超出預(yù)定指標，機器人抓取很穩(wěn)定，不再出現(xiàn)生產(chǎn)線停臺問題，企業(yè)也不再需要安排人工處理現(xiàn)場問題，節(jié)省了大量人力物力，生產(chǎn)效率大大提高。
汽車有限公司（以下簡稱一汽-大眾）于1991年2月6日成立，是由中國第一汽車股份有限公司、德國大眾汽車股份公司、奧迪汽車股份公司和大眾汽車（中國）投資有限公司合資經(jīng)營的大型乘用車生產(chǎn)企業(yè)，是我國第一個按經(jīng)濟規(guī)模起步建設(shè)的現(xiàn)代化乘用車生產(chǎn)企業(yè)。
目前，一汽-大眾產(chǎn)能布局已覆蓋東北長春、西南成都、華南佛山、華東青島以及華北天津，擁有轎車一廠、轎車二廠、轎車三廠、轎車四廠、轎車五廠、轎車六廠、動力總成事業(yè)部以及沖壓中心八大專業(yè)生產(chǎn)廠。一汽-大眾一直堅持綠色發(fā)展，致力于“goTOzero”戰(zhàn)略目標，通過構(gòu)建全新NEV生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)電動產(chǎn)品戰(zhàn)略升級，迎接電動時代的新機遇。
機器人抓取電池殼體不穩(wěn)定，嚴重影響生產(chǎn)進度
一汽-大眾新能源電池車間位于一汽-大眾長春工廠，用于電池殼體與電池包的裝配，新能源電池生產(chǎn)線實現(xiàn)了高度自動化生產(chǎn)。其中，電池殼自動上料工位采用機器人來實現(xiàn)電池殼體的自動抓取。電池殼裝載在來料小車上，每個小車裝四層電池殼體，機器人抓取電池殼體，然后放到托盤工裝，進行下一步的生產(chǎn)準備。
但是在生產(chǎn)過程中，該工位遇到了嚴峻的挑戰(zhàn)：電池殼來料小車沒有精定位，小車上的電池殼每層定位也不是很精確，而且會有高度差，這些問題導(dǎo)致機器人在抓取電池殼時，機器人夾抓會與電池殼發(fā)生碰撞，導(dǎo)致抓取不穩(wěn)定；問題嚴重的時候，機器人放料時甚至不能完全將電池殼放在托盤工裝上，而托盤對電池殼定位要求很高。
“這嚴重了影響生產(chǎn)節(jié)拍，導(dǎo)致生產(chǎn)停臺，現(xiàn)場經(jīng)常需要電氣人員去處理這些故障，浪費人力物力！”電池車間的維修工程師表示，“車間領(lǐng)導(dǎo)高度重視，要求我們一定要盡快想辦法解決機器人抓取不穩(wěn)定問題。
經(jīng)過走訪調(diào)研，維修工程師了解到一汽-大眾長春發(fā)動機車間應(yīng)用了3D視覺技術(shù)，來引導(dǎo)機器人抓取缸體和缸蓋，而且成都大眾發(fā)動機車間也應(yīng)用了同樣的技術(shù)。據(jù)兩個車間的現(xiàn)場負責(zé)人一致反饋，3D視覺引導(dǎo)機器人抓取很穩(wěn)定，效果非常成功。于是，電池車間的維修工程師和電氣工程師共同探討研究之后，決定增加3D視覺引導(dǎo)來解決機器人抓取不穩(wěn)定的問題。
找到康耐視3D-A5060面陣掃描相機，難題迎刃而解
技術(shù)方向確定后，工程師們就開始尋找合適的3D視覺廠家。業(yè)內(nèi)能提供3D視覺技術(shù)方案的廠家有很多，到底哪一家能符合要求呢？除了技術(shù)穩(wěn)定性和價格之外，“我們還主要考慮在大眾公司有沒有3D視覺引導(dǎo)的成熟案例，要求3D視覺引導(dǎo)精度在0.2mm以內(nèi)，”該電池車間的維修工程師指出，“大多數(shù)視覺廠家3D產(chǎn)品只能給出工具坐標，不能給出Base坐標，而康耐視公司既能給出機器人Base坐標也能給出工具坐標?！?BR> 另外，在一汽-大眾長春發(fā)動機車間和成都大眾發(fā)動機車間成功應(yīng)用的3D視覺技術(shù)，都是由康耐視公司提供。而且，近幾年長春發(fā)動機車間和傳動器車間也應(yīng)用了大量的康耐視的視覺產(chǎn)品，檢測穩(wěn)定而且供應(yīng)商能夠隨時進行現(xiàn)場跟蹤和服務(wù)，這得到了一汽-大眾各車間現(xiàn)場工程師們的一致認可。
“經(jīng)過綜合考量，能夠滿足條件、合乎需求的視覺廠商只有康耐視公司?！彪姵剀囬g的技術(shù)負責(zé)人表示。
于是，技術(shù)負責(zé)人聯(lián)系上了康耐視公司，向他們詳細介紹了車間的現(xiàn)場環(huán)境和需求之后，康耐視就派代理商上門與車間的工程師們進行溝通，并推薦了康耐視的3D-A5060面陣掃描相機（以下簡稱3D-A5060）來解決技術(shù)挑戰(zhàn)。
“我們了解到3D-A5060是專為捕獲高分辨率3D圖像設(shè)計的面陣掃描3D相機，它能以高達200毫秒的全視野提供3D點云圖像，提供更高的吞吐量和更短的周期時間，再配上業(yè)界領(lǐng)先的康耐視3D視覺工具，3D-A5060能夠解決從裝配驗證到在線測量和機器人引導(dǎo)的各種應(yīng)用問題?！痹诼犎⊥昕的鸵暭夹g(shù)人員的講解后，電池車間的工程師興奮地表示，“如此強大性能的產(chǎn)品，到底在實際測試中會有怎樣的表現(xiàn)呢？我們充滿了期待！”
Designer運行畫面
在生產(chǎn)現(xiàn)場的實際測試中，首先用3D-A5060面陣掃描相機與機器人進行了手眼標定。配備3D-A5060的機器人在不同姿態(tài)下，圍繞相機的3D標定塊運行出6個不同位置，記錄下每個Pose點的圖像和機器人Pose點坐標，再通過3D HandEyeFiledCalibrator工具生成一個標定文件。然后在VisionPro編程軟件里加載3DPatMax工具，訓(xùn)練電池殼3D模型。加載標定文件后，再輸入機械手拍照位置坐標。這樣，3D-A5060便能直接將電池殼位置坐標發(fā)送給機器人，而且3D相機發(fā)送的坐標和機器人實際坐標完全一致。
Designer運行3D檢測畫面
3DPatMax 訓(xùn)練模型畫面
經(jīng)過兩天時間的驗證，車間工程師驚訝地發(fā)現(xiàn)，3D-A5060的手眼標定過程和3D PatMax模型提取訓(xùn)練的操作流程很簡單，運行穩(wěn)定，而且檢測精度也非常高。
工程師們制造了各種問題場景，來測試機器人抓取效果，如將電池殼來料小車位置放偏、電池殼傾斜擺放、改變每層電池殼高度等。面對各種問題，機器人都能夠根據(jù)3D-A5060處理后的數(shù)據(jù)，穩(wěn)定抓取電池殼且精準放到線體托盤工裝上。
測試結(jié)果讓車間工程師們很滿意，也得到了車間領(lǐng)導(dǎo)的肯定，于是電池車間就決定引入3D-A5060來解決徹底解決生產(chǎn)隱患。
檢測效果超預(yù)期，生產(chǎn)效率顯著提升
在設(shè)備到貨后，雙方便進行安裝和調(diào)試。由于機器人是VASS6標準，與工業(yè)視覺的交互信號是固定的通訊標準TCP /IP總線通訊方式。于是車間工程師就把標準模板XML文件提供康耐視，請他們按照這個模板編寫數(shù)據(jù)交互通訊。
一開始通訊連接沒有問題，機器人很快就連接到了3D-A5060。但是，當(dāng)機器人給視覺發(fā)送第一條命令時，機器人就報錯，反復(fù)測試的結(jié)果也都是報錯，這究竟是怎么回事？
“我們和康耐視技術(shù)工程師不斷分析，發(fā)現(xiàn)報錯原因出在TCP通訊服務(wù)器解析上面，讓品牌各異的機器人與視覺實現(xiàn)解析是比較費功夫的，也很繁瑣。”車間工程師為康耐視的服務(wù)精神點贊，“經(jīng)過康耐視技術(shù)工程師的耐心研究，加班加點，最終順利解析出機器人發(fā)出的每個請求，并能依次進行回復(fù)?！?BR> 在引導(dǎo)檢測程序調(diào)試穩(wěn)定后，車間便開始試生產(chǎn)?！皩嶋H運行效果比測試時還要好，3D-A5060的檢測精度達到了0.1mm，而我們當(dāng)時要求的精度是0.2mm之內(nèi)就行。”看到試運行結(jié)果，車間工程師又一次被3D-A5060的出色性能所折服。
目前，新能源電池殼抓取工位在安裝3D-A5060之后，機器人抓取很穩(wěn)定，再也沒有出現(xiàn)因為抓取不穩(wěn)定而報警，導(dǎo)致生產(chǎn)線停臺的問題。
3D-A5060對電池殼拍照
機器人根據(jù)3D引導(dǎo)坐標穩(wěn)定抓起電池殼
車間現(xiàn)場不再要求物流人員將來料小車精準的安裝到指定位置，工作人員也不需要來檢查小車對殼體定位裝置是否精確，電氣工程師也不用到現(xiàn)場來處理機器人故障，操作人員可以放心的將機器人運行速度放到最高。
“3D-A5060解決了最棘手的機器人抓取電池殼不穩(wěn)定難題，產(chǎn)品檢測的穩(wěn)定性和檢測精度能夠完全滿足或者超出了預(yù)期，康耐視代理商的反應(yīng)速度和現(xiàn)場服務(wù)得到了我們所有工作人員的高度認可?！彪姵剀囬g負責(zé)人賈工指出，“此次項目的成功，為公司節(jié)約了大量的人力和物力，大大提高了生產(chǎn)效率，得到了公司領(lǐng)導(dǎo)的高度贊揚和肯定。本次與康耐視的合作非常愉快，也讓我們對康耐視的產(chǎn)品和服務(wù)有了更深刻的認識，以后再有視覺檢測需求，我們首先會考慮康耐視！”
（轉(zhuǎn)載）
