科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

随着公司产能的不断增加，钻孔工缺口大，工种招工困难，为解决这一问题，我公司基于库卡 6DOF 工业机器人完成视觉识别与定位位置的加工作业，解决人工钻孔效率低下的难题；控制系统采用上下位机＋工业机器人运动执行机构的方式实现汽车模具的打孔加工作业。下位机采用可靠性高的 PLC 控制系统，承担过程控制功能任务，使系统的稳定性更高。上位机实现视觉检测及数据信息的管理，运动执行机构完成具体的加工作业。

需解决的主要技术难题

上位机开发：根据使用需求，开发包含标定、定位、防错、引导等的全部功能的机器人视觉引导钻孔加工系统。

期望实现的主要技术目标

1.实现待加工花纹块上气孔记号点（圆圈）位置准确定位，位置精度要求≤0.2mm。

2.实现待加工花纹块上气孔记号点（圆圈）位置快速定位，单块定位数据处理时间≤3min~5min。

3.实现待加工花纹块上气孔法向加工，（气孔角度处理、识别效率包含在 3mim~5min 内）。

4.因轮胎模具特殊性（模具大小、高度每套模具不一样），要求所述系统满足不同规格模具气孔加工。

5.可满足四季胎、雪地胎等不同轮胎模具的加工需求；可满足不同规格模具加工需求。

6.可满足气孔加工过程中任意位置暂停功能，任意位置重新启动功能。

7.加工过程中钻头折断，设备需立即停止钻孔。

8.系统需满足现有库卡机器人及自制钻孔装置动力头整体协调动作，不得有相机干涉等情况发生。

9.整体工装设计方案需考虑模具安装便捷性，单块模具装夹安装时间要求≤2min。

10.实现待加工花纹块上所有气孔点识别，不允许遗漏。

11.需要保证一次装夹至少 2 块花纹块模具，可满足一次拍照处理气孔点坐标至少 2 块花纹块模具。

12.系统需要与自制钻孔动力头 PLC 合成到指定液晶屏上，形成设备操作。

13.需要机器人与相机快速准确标定。

14.相机防护等级需要达到至少 IP65。

需求解析

解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-11-06

干宁

宁波大学

教授

综合评价

该研发使用3D视觉相机、2D视觉相机、距离传感器来实现钻孔平面的及钻孔位置的精确定位，与机器人及自动导航AGV配合，实现视觉定位引导钻孔，算法集合高精度的3D视觉相机、2D视觉相机、高精度的距离传感器来融合点云平面信息，2D视觉相机标记位置信息，距离传感器换算角度信息；使用预先系统误差测量和补偿方法提高系统总体精度。

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处理进度