铝型材由于耐高温、耐腐蚀、具备良好的传热性和导电性等特点，被选为新能源电动汽车电池壳体的制造材料，相较于钢制壳体，铝型材制成的壳体更轻、更薄、迸发力弱，更能满足车企对于动力电池轻量化和安全性要求。

本案例将分享某汽车零配件制造商是如何利用3D视觉、引导机器人完成方形电池壳体加工线上的铝型材自动化上料的。

工件以堆垛形式被叉车或AGV运送到上料工位，铝型材摆放在黑色塑料托盘中、逐层码放在栈板上，整体非完全固定，运送中工件产生的偏移和堆垛整体的放置准确度都不足以让机器人通过固定位示教完成抓取上料，需要3D视觉对偏差进行纠正。

  • 单件铝型材尺寸在2米左右，需要3D视觉系统具备大视野和景深，以覆盖大型堆垛；
  • 工位设置在加工线前端，靠近车间大门和窗户，光照和不同时段光线变化会影响工位采光，且光照会造成部分批次工件表面出现反光情况，要求3D视觉具备光照适应性和反光适应性；
  • 为了提升整条产线的利用率，会在同工位处理多种尺寸工件，要求实现柔性生产。

经过对工件特性、抓取精度及工作环境的综合评估，项目选用埃尔森AT-S1000-01A型3D视觉系统，满足用户工位设计和高效、准确、稳定的生产需求。

  • 3D相机采用双目线激光结构光成像原理，具备良好的环境适性，拥有全户外光照下作业能力，实测在10万Lux光照度下可稳定采图、生成可靠点云；
  • 产品具备大视野、大景深，可覆盖大尺寸堆垛，一次扫描可实现多抓取位坐标反馈；
  • 精度满足用户毫米级要求，算法有效消除畸变，保证大尺寸工件边缘精度和中心精度一致，实现稳定抓取；
  • 对于型材表面的反光和托盘的纯黑色特性均可有效识别，并可快速判断空盘；
  • 可实现多种尺寸来料的自动切换匹配，区分工件朝向，提升工位的生产柔性化和利用率，满足订单化生产模式对灵活性的要求；
  • 3D视觉系统操作简单，通过简单培训，设备操作人员无需掌握复杂编程知识也可在两小时内实现新规格工件的顺利导入。