先臨天遠高精度三維掃描，打造工業自動化打磨機器人路徑編程新方式！

應用案例

2024.01.24

如今，在(zai)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)制造中，以機(ji)器(qi)代替(ti)人工(gong)(gong)進行高強度的作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)，已是大勢(shi)所(suo)趨。例如，現在(zai)很(hen)多工(gong)(gong)廠中的焊(han)接作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)均為工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)機(ji)器(qi)人完(wan)成。隨著技術的發展(zhan)，在(zai)鑄件打磨這一(yi)加工(gong)(gong)領域(yu)，機(ji)器(qi)人智能應用方案也(ye)不斷(duan)發展(zhan)。

本期，我(wo)們就詳(xiang)細介紹現下前沿的工業(ye)機器人智能打磨技(ji)術(shu)(shu)方案，并講(jiang)述高精度三(san)維掃描(miao)技(ji)術(shu)(shu)在這個(ge)方案中所發揮(hui)的作用(yong)。

- 工業機器人智能打磨技術方案 -

鑄件(jian)(jian)在(zai)(zai)生產(chan)過(guo)程中，表面(mian)容易(yi)產(chan)生毛刺、夾砂等缺陷，通常需要經過(guo)打(da)磨(mo)，提高產(chan)品的質(zhi)量。現在(zai)(zai)在(zai)(zai)小型鑄件(jian)(jian)的打(da)磨(mo)上(shang)，機器人的應用(yong)已經較為成熟(shu)，但(dan)是(shi)(shi)在(zai)(zai)一些中大(da)型的鑄件(jian)(jian)上(shang)，基本還是(shi)(shi)通過(guo)人工處理。

基于此，先臨天遠用戶自主研發了針對大中型鑄件的“工業機器人智能打磨技術方案”，結合高精度三維掃描技術、工業機器人技術、自動控制技術等，實現了大中(zhong)型鑄件(jian)的集成化(hua)智能(neng)打磨。

方案覆蓋了鑄件毛坯的安裝、傳送、定位，以及工業機器人運動軌跡的規劃和機器人打磨等作業流程，可將鑄件坯縫殘留尺寸精確控制在0.5mm以下，相比人工打磨，效率提高30%-50%，綜合成本降低20%以上，同時，鑄件(jian)產品表面的美觀性、一致(zhi)性得到大幅度提高。

高精度三維掃描技術

高效助力工(gong)業機器(qi)人路徑規劃

作為(wei)一個(ge)(ge)通用性方(fang)案(an)，該方(fang)案(an)其中一個(ge)(ge)難(nan)點在(zai)于：需要打磨(mo)的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)一般會有不同形狀(zhuang)、結構，那么(me)如何快速將實(shi)物(wu)鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)長、寬、高等信息導入(ru)機器人(ren)作業的(de)(de)坐標系中，順(shun)暢高效地完(wan)成機器人(ren)路徑(jing)編程(cheng)？

在沒有使用高精度三維掃描儀之前(qian)，用(yong)戶單位使用(yong)的是人(ren)工在鑄(zhu)件(jian)上(shang)打點的方式，配合(he)鑄(zhu)件(jian)的CAD設計圖紙，來(lai)進(jin)行機器人(ren)路徑規劃，如此效(xiao)率較低。

- 三(san)維掃描及三(san)維數(shu)據 -

使用三維掃描儀之后，可以快速獲取完整鑄件的三維數據，并將這個和實物一一對應的三維數據導入數字化系統中，可快速在三維數據的基礎上進行機器人路徑的規劃，效率大幅提升。同時，將三維掃描數(shu)據與設計數(shu)據相對比，即可(ke)(ke)一目了然地展示鑄件尺(chi)寸偏差的情況，在此(ci)基礎上可(ke)(ke)以更加準確地規劃打磨厚度(du)等(deng)。

- 機器人運動路徑規劃 -

作為方案中的一部分，先臨天遠FreeScan 系列激光手持三維掃描儀具有“高精度、高效、便攜”等優勢，高效、順暢(chang)完成數據獲取，促進(jin)整(zheng)個方案良(liang)好運行(xing)。

高精度：FreeScan UE Pro精度0.02mm，且重復性(xing)精度穩(wen)定，為后續機器人路徑的精準規劃(hua)提(ti)供保(bao)障。

*FreeScan系列產品 ISO 17025 認證：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分標準。基于可追蹤球體直徑測量數據對探測誤差性能進行評估，在工作范圍內基于可追蹤長度標準件從多視角方向進行測量，來評估球體間距誤差。可通過集成或內置攝影測量獲取體積精度進一步優化的數據。

高(gao)(gao)效(xiao)：FreeScan UE Pro掃(sao)描速度最高(gao)(gao)可(ke)達350萬(wan)點(dian)/秒，掃(sao)描1米長的鑄(zhu)件(jian)，掃(sao)描時間(jian)僅(jin)5分鐘左右。

便攜：當鑄(zhu)件安(an)裝(zhuang)在打(da)磨作業線上時，無需拆卸，可以直接在線上進行掃描(miao)，便攜高效。

高精(jing)度三(san)維(wei)掃描技術的加入(ru)，在機器(qi)人路徑規劃這一(yi)流程上，實現了優化，將之前需要人工手動操作(zuo)的內容轉化成(cheng)了技術完(wan)成(cheng)，助力打(da)通(tong)整個(ge)(ge)方案應(ying)用的數字化閉環，推動整個(ge)(ge)方案的完(wan)善。

這個(ge)(ge)高精度三(san)維掃(sao)描(miao)技(ji)術的(de)加入，對我們整(zheng)個(ge)(ge)工業機(ji)器人智能(neng)打磨技(ji)術方(fang)案的(de)完(wan)善(shan)具(ju)有很大(da)的(de)作用，就在(zai)機(ji)器人路(lu)徑規劃這一環節，使用三(san)維掃(sao)描(miao)技(ji)術，我們一個(ge)(ge)工程師即可完(wan)成工作，之(zhi)前需要兩個(ge)(ge)人配合，且效率(lv)還低(di)。這對于(yu)我們整(zheng)個(ge)(ge)方(fang)案的(de)推廣而言，具(ju)有很大(da)的(de)益處(chu)。

——用戶(hu)單位智能制造事業部負責人

高(gao)精度(du)三(san)維掃(sao)描作為機器視覺的(de)(de)(de)一種，其在(zai)數字(zi)化加工(gong)(gong)中(zhong)的(de)(de)(de)作用愈發明顯，其可(ke)以將(jiang)物理(li)世界的(de)(de)(de)工(gong)(gong)件情況高(gao)效轉化成數字(zi)系統所需要的(de)(de)(de)信息，從而使得整個應用能(neng)夠閉環。除(chu)了工(gong)(gong)業機器人(ren)智能(neng)打磨以及工(gong)(gong)業機器人(ren)自動化焊(han)接外，高(gao)精度(du)三(san)維掃(sao)描將(jiang)在(zai)更多領域內發揮其作用，推(tui)進高(gao)端制(zhi)造的(de)(de)(de)發展！