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2022

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梅卡曼德協助ABB機器人,以AI+3D視覺實現食品包裝自動化升級


    隨著生活節奏的持續加快,人們對“快速消費食品”的需求量越來越大,這意味著在食品生產中保證質量的同時,必須提高生產效率。食品包裝工藝作為食品產業鏈的重要環節,同樣面臨著巨大的挑戰。對于食品企業而言,利用自動化技術提高食品包裝環節生產質量與效率已成為其重要目標。

    某復合調味品行業領軍企業為提升其食品包裝環節的生產質量與效率,計劃引入自動化及機器視覺設備對產線進行升級改造。在此項目中,梅卡曼德協助ABB機器人,通過AI+3D+工業機器人解決方案幫助該食品廠實現食品包裝環節的自動化升級。該企業現已成為行業第一家應用3D視覺定位輔助機械手投料的企業。自投產以來,該食品工廠單線產能提升超兩倍、人均效能提升超6倍、單件制造成本下降近40%。

圖1 

項目概述

    在此復合調味品公司的食品包裝環節,需要進行周轉箱拆垛、投料,以及空周轉箱碼垛。周轉箱以2×3形式排列,層層碼放的周轉箱由AGV運輸至預定點。以往由人工操作,作業強度大,工作內容單一,作業質量及效率普遍低下。  

   梅卡曼德3D視覺系統可以實現對周轉箱進行識別定位,引導機器人抓取周轉箱進行拆垛。來料周轉箱被拆垛后,機器人將箱內的產品倒至上料口,然后需要將空箱碼放到旁邊帶限位塊的空托盤上。

圖2 

現場物料

項目亮點

    01 精準抓取,作業質量顯著提升

    在該項目現場,使用了ABB機器人搭載Mech-Eye工業級3D相機,進行智能拆垛、智能投料、智能碼垛。高性能AI+3D+工業機器人解決方案對于提升產線生產質量、優化產線生產流程起到了關鍵作用。

    · Mech-Eye工業級3D相機,高精度,可對壁薄且表面凹凸不平的周轉箱生成高質量點云數據;大視野,能夠輕松覆蓋整體周轉箱。

圖3 

周轉箱點云圖

    · 整托來料的周裝箱分為3組,每組的兩個周轉箱緊密貼合,組間的周轉箱縫隙非常小,需要將夾具伸入縫隙抓取一組周轉箱。梅卡曼德3D視覺系統準確識別周轉箱的空間位姿,引導機器人攜帶夾具伸入周轉箱的縫隙之中,進行精準抓取,完成投料。

圖4 

    · 空箱碼垛環節,梅卡曼德3D視覺系統準確識別金屬托盤上微小的限位塊,以保證機器人能夠將周轉箱準確碼放到限位塊內。

    02 高速運行,提升產線生產效率

    作為復合調味品行業的領軍企業,該企業訂單數量巨大。先進的自動化技術能夠幫助該企業提升生產效率,保證食品安全并及時交付訂單。

    · 由于廠房頂高限制,拍照空間較為有限。3D視覺系統單次拍照采集局部特征即可獲取周轉箱的空間位姿,運行效率高。

    · Mech-Eye從拍照到獲取3D數據的時間低至0.5 s,節拍滿足客戶實際現場生產需求。

    · 梅卡曼德3D視覺系統可配合ABB機器人實現24小時無障礙穩定運行。顯著延長作業時間,保障產能,確保訂單及時交付。

    03 靈活易用,快速部署各類應用

    在保證高質量、高效率物料流通的同時,產線部署的靈活性、易用性、穩定性也是客戶關心的重要問題。

    · 在此項目中,采用了將3D相機安裝在機械臂上的方式。單臺相機可對應周裝箱拆垛和空周轉箱碼垛兩個工位,靈活程度高,產線部署成本也隨之降低。

    · 梅卡曼德自研碰撞檢測及軌跡規劃算法,自動選擇合適的機器人運動路徑和進入角度,有效應對現場空間緊湊,干涉嚴重等問題,提升運行穩定性。

    · Mech-Eye工業級3D相機提供多語言、多平臺的SDK選擇,兼容GenICam,支持Halcon等機器視覺軟件,接口更完善,更開放易用。搭配全新升級的Mech-Vision圖形化機器視覺軟件、Mech-Viz機器人智能編程環境,用戶可輕松、快速部署各類典型應用。

    Mech-Eye工業級3D相機

    高性能Mech-Eye工業級3D相機,可對眾多類型的物體輸出完整、細致、精確的點云數據。多種相機型號,可支持遠距離 / 中距離 / 近距離等不同距離,滿足不同場景中抗環境光、高精度、高速度、小體積等多樣化需求。

圖5 

Mech-Eye 旗艦機型

圖6 

典型物體點云圖

    在此項目中,梅卡曼德協助ABB機器人對該企業食品包裝環節進行自動化改造,對于該企業實現高品質、高效率、高安全性的產業轉型升級具有積極作用。梅卡曼德期待能將AI+3D+工業機器人解決方案應用到更多的食品制造和加工企業,推動食品行業高速、高質量發展。

ABB機器人

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