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以上這些詞條近期經(jīng)常出現(xiàn)在我們的生活中，隨著國家雙碳戰(zhàn)略的持續(xù)推進，2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標越來越近。

乘用車作為燃油使用大戶，電動化已是必然趨勢，“新能源”、“動力電池”的熱度持續(xù)攀升，但市場上傳統(tǒng)燃油車仍將與電動車并行較長一段時間，商用車、工程機械、農(nóng)機設(shè)備、航空設(shè)備、船舶、大型發(fā)電機組等設(shè)備在長時間內(nèi)仍需要傳統(tǒng)發(fā)動機提供動力，發(fā)動機制造業(yè)正朝著進一步降低油耗、提高能效、減少碳排放等高端化、高技術(shù)含量的方向優(yōu)化發(fā)展。與此同時，混動方案、氫能源等新燃料方案也是電動化以外有力的動力供給解決方案，傳統(tǒng)燃油發(fā)動機仍然大有可為。

無論是出于迎接電動化沖擊還是提升自身品質(zhì)的考量，自動化改造對于發(fā)動機制造商都是一個優(yōu)選，只有不斷提升加工質(zhì)量、通過智能制造實現(xiàn)降本增效、提升產(chǎn)線柔性化程度，才能應(yīng)對市場變化帶來的換型、轉(zhuǎn)產(chǎn)等風險。柔性產(chǎn)線的實現(xiàn)，3D視覺在其中將起到重要作用，已在并將在更多機器換人的生產(chǎn)場景中得到應(yīng)用。

1、3D視覺引導(dǎo)發(fā)動機缸體CNC上料

發(fā)動機缸體結(jié)構(gòu)多樣、造型復(fù)雜，為保證生產(chǎn)品質(zhì)一般采用機床進行精密加工，在CNC上料環(huán)節(jié)采用3D視覺系統(tǒng)引導(dǎo)機器人實現(xiàn)胚料或半成品堆垛的拆解，使上料工位實現(xiàn)柔性化。

以上案例采用埃爾森AT-S1000-04A系列3D視覺相機，線激光方案具備良好的工件和環(huán)境適應(yīng)性，體積小巧適合臂載安裝； 用戶只需投入簡易托盤裝載堆垛即可，無需頻繁定制和切換定位工裝或限位裝置； 可以根據(jù)訂單需求靈活切換不同類型、不同尺寸、不同表面特性的來料； 對于純黑色缸體也可很好地識別。

2、3D視覺引導(dǎo)發(fā)動機缸蓋加工線下料

加工好的缸蓋經(jīng)過輸送帶向后工位運送，通過3D視覺系統(tǒng)可實現(xiàn)工件的精準位姿獲取和放置托盤的精定位，使下料工位部署更靈活。

以上案例采用埃爾森AT-S1000-04A系列3D視覺相機，線激光方案具備良好的工件和環(huán)境適應(yīng)性，工位部署在窗邊、光帶下也不受影響； 視野范圍內(nèi)各類托盤的造型和顏色不影響識別準確性，通過3D視覺精定位，使托盤利用率達到最大，也無需對托盤放置位做工裝限位； 雙目結(jié)構(gòu)更能保障精度穩(wěn)定性，引導(dǎo)機器人抓取工件準確放置于托盤中，避免成品件放置時磕碰等損傷情況發(fā)生。

3、3D視覺引導(dǎo)發(fā)動機螺栓鎖付

緊固件的工藝執(zhí)行度對產(chǎn)品裝配質(zhì)量至關(guān)重要，尤其是大型多缸發(fā)動機，人工擰緊螺栓工作量繁重，個人經(jīng)驗、長時間從事重復(fù)勞作的注意力分散等會成為不可控風險。采用3D視覺系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)機器人鎖付的有效引導(dǎo)，提升裝配鎖緊工位的柔性程度。

以上案例采用埃爾森AT-S1000-06C-S型3D視覺相機，具備高精度、點云細膩的特點，滿足裝配工藝低容差的苛刻要求； 產(chǎn)品采用雙目結(jié)構(gòu)，精度輸出具備較高的穩(wěn)定性，確保現(xiàn)場不漏緊、不錯緊； 3D視覺引導(dǎo)機器人攜帶專業(yè)擰緊槍等機構(gòu)進行鎖緊，避免人工干擾因素，能有效提升鎖付的實施效率和裝配良品率。

4、3D視覺引導(dǎo)發(fā)動機曲軸料框分揀上料

曲軸的造型呈螺旋狀，較為復(fù)雜，定制工裝困難，工件在料框中相互疊放的狀態(tài)對識別也提出了挑戰(zhàn)。采用3D視覺系統(tǒng)能夠快速實現(xiàn)不同規(guī)格曲軸的上料，提高工位利用率，實現(xiàn)產(chǎn)線柔性生產(chǎn)。

以上案例采用埃爾森AT-S1000-04A系列3D視覺相機，根據(jù)用戶現(xiàn)場部署情況采用臂載方式安裝，通過臂展有效擴展視野，實現(xiàn)工件快速分揀上料； 同工位可根據(jù)訂單生產(chǎn)安排處理多種來料，3D視覺系統(tǒng)可根據(jù)不同來料型號快速進行切換，也可實現(xiàn)新物料兩小時內(nèi)快速導(dǎo)入； 3D視覺系統(tǒng)內(nèi)置完備的避障抓取策略，有效避免夾具入框抓取可能存在的框壁碰撞風險。

5、3D視覺引導(dǎo)發(fā)動機連桿料框無序分揀上料

連桿是發(fā)動機重要零配件，生產(chǎn)來料方式多為無序散亂堆放在料框中，工件較為沉重、型號多，人工分揀上料勞動強度非常大，采用3D視覺系統(tǒng)可以有效解放勞動力，提升勞動效率。

以上案例采用埃爾森AT-S1000-01C-H型3D視覺相機，能夠有效獲取細膩的點云數(shù)據(jù)，且成像和處理速度快，單件平均抓取節(jié)拍可達3s； 埃爾森為用戶提供專業(yè)的離線仿真編程運行環(huán)境-LightBinPick，在此環(huán)境下，用戶可通過軟件導(dǎo)入3D相機、機器人品牌/型號、工件數(shù)模、料框等元素，通過設(shè)置環(huán)境參數(shù)模擬搭建真實的抓取場景，在項目初期階段用戶無需耗費大量人力、物力部署，即可快速進行項目的可行性評估； 無序分揀實施過程中，系統(tǒng)通過點云處理、深度學習、運動規(guī)劃、多抓取位設(shè)置等多種處理方式和抓取策略的實施，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，并滿足現(xiàn)場對工件清框率的較高要求。

6、3D視覺引導(dǎo)發(fā)動機氣缸套CNC上料

氣缸套是發(fā)動機氣缸的重要構(gòu)成部件，加工環(huán)節(jié)涉及CNC加工，面對不同規(guī)格、顏色、尺寸的氣缸套，3D視覺系統(tǒng)的引入可有效引導(dǎo)機器人實現(xiàn)自動上料，提升加工工位的柔性程度，增加換產(chǎn)的靈活性。

以上案例采用埃爾森AT-S1000-01A系列3D視覺相機，具備大視野、大景深，能夠滿足用戶大尺寸料框的覆蓋，精度依然滿足用戶遠端工件準確抓取的要求； 產(chǎn)品采用線激光方案，具備良好的環(huán)境適應(yīng)性，開放環(huán)境下的光照對定位識別無影響，用戶無需增加遮光暗房等設(shè)施； 缸套均為不同規(guī)格的圓筒狀工件，現(xiàn)場采用橫向堆疊或縱向擺放多種方式，3D視覺系統(tǒng)可根據(jù)不同的擺放方式采取不同抓取策略，以保障橫向工件堆垛不倒塌，縱向工件抓取時機械臂和夾具不與框壁碰撞，實現(xiàn)安全、高效生產(chǎn)。 3D視覺相機與機器人并行工作，除首次掃描外不占用工作節(jié)拍，上料效率得到大幅提升。

埃爾森將持續(xù)助力制造加工業(yè)產(chǎn)線自動化、柔性化升級，為廣大自動化用戶提供上下料、拆碼垛、精密裝配、路徑規(guī)劃、測量檢測等工藝應(yīng)用方向的工業(yè)3D視覺產(chǎn)品及解決方案，分享行業(yè)經(jīng)驗，共同為中國制造業(yè)良性發(fā)展添磚加瓦。

關(guān)鍵詞： 視覺系統(tǒng) 解決方案