先臨天遠(yuǎn)高精度三維掃描，打造工業(yè)自動化打磨機(jī)器人路徑編程新方式！

應(yīng)用案例

2024.01.24

如今，在工業(yè)制造中，以機(jī)器代替人工進(jìn)行高強(qiáng)度的作業(yè)，已是大勢所趨。例如，現(xiàn)在很多工廠中的焊接作業(yè)均為工業(yè)機(jī)器人完成。隨著技術(shù)的發(fā)展，在鑄件打磨這一加工領(lǐng)域，機(jī)器人智能應(yīng)用方案也不斷發(fā)展。

本期，我們就詳細(xì)介紹現(xiàn)下前沿的工業(yè)機(jī)器人智能打磨技術(shù)方案，并講述高精度三維掃描技術(shù)在這個方案中所發(fā)揮的作用。

- 工業(yè)機(jī)器人智能打磨技術(shù)方案 -

鑄件在生產(chǎn)過程中，表面容易產(chǎn)生毛刺、夾砂等缺陷，通常需要經(jīng)過打磨，提高產(chǎn)品的質(zhì)量?，F(xiàn)在在小型鑄件的打磨上，機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，但是在一些中大型的鑄件上，基本還是通過人工處理。

基于此，先臨天遠(yuǎn)用戶自主研發(fā)了針對大中型鑄件的“工業(yè)機(jī)器人智能打磨技術(shù)方案”，結(jié)合高精度三維掃描技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、自動控制技術(shù)等，實現(xiàn)了大中型鑄件的集成化智能打磨。

方案覆蓋了鑄件毛坯的安裝、傳送、定位，以及工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動軌跡的規(guī)劃和機(jī)器人打磨等作業(yè)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，鑄件產(chǎn)品表面的美觀性、一致性得到大幅度提高。

高精度三維掃描技術(shù)

高效助力工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃

作為一個通用性方案，該方案其中一個難點在于：需要打磨的鑄件一般會有不同形狀、結(jié)構(gòu)，那么如何快速將實物鑄件的長、寬、高等信息導(dǎo)入機(jī)器人作業(yè)的坐標(biāo)系中，順暢高效地完成機(jī)器人路徑編程？

在沒有使用高精度三維掃描儀之前，用戶單位使用的是人工在鑄件上打點的方式，配合鑄件的CAD設(shè)計圖紙，來進(jìn)行機(jī)器人路徑規(guī)劃，如此效率較低。

- 三維掃描及三維數(shù)據(jù) -

使用三維掃描儀之后，可以快速獲取完整鑄件的三維數(shù)據(jù)，并將這個和實物一一對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字化系統(tǒng)中，可快速在三維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)器人路徑的規(guī)劃，效率大幅提升。同時，將三維掃描數(shù)據(jù)與設(shè)計數(shù)據(jù)相對比，即可一目了然地展示鑄件尺寸偏差的情況，在此基礎(chǔ)上可以更加準(zhǔn)確地規(guī)劃打磨厚度等。

- 機(jī)器人運(yùn)動路徑規(guī)劃 -

作為方案中的一部分，先臨天遠(yuǎn)FreeScan 系列激光手持三維掃描儀具有“高精度、高效、便攜”等優(yōu)勢，高效、順暢完成數(shù)據(jù)獲取，促進(jìn)整個方案良好運(yùn)行。

高精度：FreeScan UE Pro精度0.02mm，且重復(fù)性精度穩(wěn)定，為后續(xù)機(jī)器人路徑的精準(zhǔn)規(guī)劃提供保障。

*FreeScan系列產(chǎn)品 ISO 17025 認(rèn)證：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分標(biāo)準(zhǔn)?；诳勺粉櫱蝮w直徑測量數(shù)據(jù)對探測誤差性能進(jìn)行評估，在工作范圍內(nèi)基于可追蹤長度標(biāo)準(zhǔn)件從多視角方向進(jìn)行測量，來評估球體間距誤差。可通過集成或內(nèi)置攝影測量獲取體積精度進(jìn)一步優(yōu)化的數(shù)據(jù)。

高效：FreeScan UE Pro掃描速度最高可達(dá)350萬點/秒，掃描1米長的鑄件，掃描時間僅5分鐘左右。

便攜：當(dāng)鑄件安裝在打磨作業(yè)線上時，無需拆卸，可以直接在線上進(jìn)行掃描，便攜高效。

高精度三維掃描技術(shù)的加入，在機(jī)器人路徑規(guī)劃這一流程上，實現(xiàn)了優(yōu)化，將之前需要人工手動操作的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成了技術(shù)完成，助力打通整個方案應(yīng)用的數(shù)字化閉環(huán)，推動整個方案的完善。

這個高精度三維掃描技術(shù)的加入，對我們整個工業(yè)機(jī)器人智能打磨技術(shù)方案的完善具有很大的作用，就在機(jī)器人路徑規(guī)劃這一環(huán)節(jié)，使用三維掃描技術(shù)，我們一個工程師即可完成工作，之前需要兩個人配合，且效率還低。這對于我們整個方案的推廣而言，具有很大的益處。

——用戶單位智能制造事業(yè)部負(fù)責(zé)人

高精度三維掃描作為機(jī)器視覺的一種，其在數(shù)字化加工中的作用愈發(fā)明顯，其可以將物理世界的工件情況高效轉(zhuǎn)化成數(shù)字系統(tǒng)所需要的信息，從而使得整個應(yīng)用能夠閉環(huán)。除了工業(yè)機(jī)器人智能打磨以及工業(yè)機(jī)器人自動化焊接外，高精度三維掃描將在更多領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮其作用，推進(jìn)高端制造的發(fā)展！