22

2022

-

11

梅卡曼德协助ABB机器人,以AI+3D视觉实现食品包装自动化升级


    随着生活节奏的持续加快,人们对“快速消费食品”的需求量越来越大,这意味着在食品生产中保证质量的同时,必须提高生产效率。食品包装工艺作为食品产业链的重要环节,同样面临着巨大的挑战。对于食品企业而言,利用自动化技术提高食品包装环节生产质量与效率已成为其重要目标。

    某复合调味品行业领军企业为提升其食品包装环节的生产质量与效率,计划引入自动化及机器视觉设备对产线进行升级改造。在此项目中,梅卡曼德协助ABB机器人,通过AI+3D+工业机器人解决方案帮助该食品厂实现食品包装环节的自动化升级。该企业现已成为行业第一家应用3D视觉定位辅助机械手投料的企业。自投产以来,该食品工厂单线产能提升超两倍、人均效能提升超6倍、单件制造成本下降近40%

图1 

项目概述

    在此复合调味品公司的食品包装环节,需要进行周转箱拆垛、投料,以及空周转箱码垛。周转箱以2×3形式排列,层层码放的周转箱由AGV运输至预定点。以往由人工操作,作业强度大,工作内容单一,作业质量及效率普遍低下。  

   梅卡曼德3D视觉系统可以实现对周转箱进行识别定位,引导机器人抓取周转箱进行拆垛。来料周转箱被拆垛后,机器人将箱内的产品倒至上料口,然后需要将空箱码放到旁边带限位块的空托盘上。

图2 

现场物料

项目亮点

    01 精准抓取,作业质量显著提升

    在该项目现场,使用了ABB机器人搭载Mech-Eye工业级3D相机,进行智能拆垛、智能投料、智能码垛。高性能AI+3D+工业机器人解决方案对于提升产线生产质量、优化产线生产流程起到了关键作用。

    · Mech-Eye工业级3D相机,高精度,可对壁薄且表面凹凸不平的周转箱生成高质量点云数据;大视野,能够轻松覆盖整体周转箱。

图3 

周转箱点云图

    · 整托来料的周装箱分为3组,每组的两个周转箱紧密贴合,组间的周转箱缝隙非常小,需要将夹具伸入缝隙抓取一组周转箱。梅卡曼德3D视觉系统准确识别周转箱的空间位姿,引导机器人携带夹具伸入周转箱的缝隙之中,进行精准抓取,完成投料。

图4 

    · 空箱码垛环节,梅卡曼德3D视觉系统准确识别金属托盘上微小的限位块,以保证机器人能够将周转箱准确码放到限位块内。

    02 高速运行,提升产线生产效率

    作为复合调味品行业的领军企业,该企业订单数量巨大。先进的自动化技术能够帮助该企业提升生产效率,保证食品安全并及时交付订单。

    · 由于厂房顶高限制,拍照空间较为有限。3D视觉系统单次拍照采集局部特征即可获取周转箱的空间位姿,运行效率高。

    · Mech-Eye从拍照到获取3D数据的时间低至0.5 s,节拍满足客户实际现场生产需求。

    · 梅卡曼德3D视觉系统可配合ABB机器人实现24小时无障碍稳定运行。显著延长作业时间,保障产能,确保订单及时交付。

    03 灵活易用,快速部署各类应用

    在保证高质量、高效率物料流通的同时,产线部署的灵活性、易用性、稳定性也是客户关心的重要问题。

    · 在此项目中,采用了将3D相机安装在机械臂上的方式。单台相机可对应周装箱拆垛和空周转箱码垛两个工位,灵活程度高,产线部署成本也随之降低。

    · 梅卡曼德自研碰撞检测及轨迹规划算法,自动选择合适的机器人运动路径和进入角度,有效应对现场空间紧凑,干涉严重等问题,提升运行稳定性。

    · Mech-Eye工业级3D相机提供多语言、多平台的SDK选择,兼容GenICam,支持Halcon等机器视觉软件,接口更完善,更开放易用。搭配全新升级的Mech-Vision图形化机器视觉软件、Mech-Viz机器人智能编程环境,用户可轻松、快速部署各类典型应用。

    Mech-Eye工业级3D相机

    高性能Mech-Eye工业级3D相机,可对众多类型的物体输出完整、细致、精确的点云数据。多种相机型号,可支持远距离 / 中距离 / 近距离等不同距离,满足不同场景中抗环境光、高精度、高速度、小体积等多样化需求。

图5 

Mech-Eye 旗舰机型

图6 

典型物体点云图

    在此项目中,梅卡曼德协助ABB机器人对该企业食品包装环节进行自动化改造,对于该企业实现高品质、高效率、高安全性的产业转型升级具有积极作用。梅卡曼德期待能将AI+3D+工业机器人解决方案应用到更多的食品制造和加工企业,推动食品行业高速、高质量发展。

ABB机器人