在现代柔性自动化产线当中,机器人 3D 视觉系统相当于工业机器人的 “感知眼睛”。依托三维点云采集、空间姿态识别,机器人可以摆脱固定工装的限制,完成无序工件抓取、拆码垛、零部件装配、在线检测等作业。如今汽车零部件、3C、物流仓储、工程机械等领域,越来越多项目开始采用 3D 视觉与机械臂协同的方案。面对市面上众多产品,很多工厂在项目前期都会调研主流品牌,结合自身产线工况完成选型工作。

主流机器人 3D 视觉系统品牌及适用场景

1、库卡

库卡的 3D 视觉解决方案依托机器人本体控制平台进行开发,软硬件之间可以实现深度的数据交互,减少第三方对接的调试工作量。整套系统覆盖不同工作距离的 3D 相机硬件以及配套的视觉软件套件,既可以完成常规的拆码垛搬运,也可以处理料箱内杂乱堆放工件的无序拣选;针对高反光金属件、深色铸件也可以输出稳定的点云识别结果。这套视觉方案较多适配汽车零部件组装、机床上料以及工程机械零部件分拣场景;同时也支持与第三方机器人设备做对接,能够适配不同规模的新建产线与老产线智能化改造项目。

2、梅卡曼德

作为国内较早深耕工业 3D 机器视觉的厂商,梅卡曼德的机器人 3D 视觉系统以 AI 算法结合结构光成像作为技术路线。产品型号覆盖从中小件到重型工件识别,针对反光钣金件、黑色注塑件、周转箱内混料识别都有对应的算法优化。在实际落地当中,该品牌方案广泛应用于新能源电池模组搬运、汽车车身零部件上料、仓储拆垛等工况,既可以部署在固定工位的六轴工业机器人,也能够和移动复合机器人配套使用,适合国内大批量柔性产线的部署需求。

3、康耐视

康耐视属于全球工业视觉领域的老牌厂商,其 3D 视觉产品线硬件性能扎实,底层算法经过大量工业现场验证,系统稳定性较强。整套系统侧重于高精度检测与定位,除了引导机器人完成抓取之外,还可以同步完成工件表面缺陷识别、尺寸检测。该品牌产品更多落地于高端汽车制造、半导体零部件加工场景,适合对于识别精度、连续长时间稳定运行要求较高的自动化产线,很多外资制造工厂的自动化项目会优先选用该套视觉方案。

4、基恩士

基恩士 3D 视觉设备软硬件一体化程度较高,内置丰富的调试向导,能够降低现场工程师的调试门槛,缩短项目调试周期。设备集成度高,相机本体体积紧凑,对于安装空间比较局促的机器人工作站比较友好。产品主要适配零部件的定位抓取、流水线在线三维检测,在 3C 电子、精密五金加工行业应用较多;适合工位紧凑,希望快速完成调试投产的中小型自动化工作站项目。

5、海康机器人

海康机器人依托机器视觉硬件积累推出的机器人 3D 视觉系统,兼顾产品性能与本地化服务,硬件选型丰富。系统针对国内工厂常见的复杂车间光照环境做了相应优化,能够应对车间灯光变化、粉尘等现场干扰。该品牌方案大量落地于物流拆码垛、金属铸件上料、家电零部件分拣等场景,既服务大型整车制造工厂,也可以适配中小工厂的自动化升级项目,后期的现场技术响应也比较便捷。

机器人 3D 视觉系统选型需要关注的要点

不同品牌的 3D 视觉系统各有自己侧重的应用赛道,选型的时候不应该只参考品牌知名度,优先梳理自身产线工况条件。首先确认工件材质,区分反光金属、深色塑胶、透明件;其次明确作业距离、机器人运动范围,确认相机的安装方式是眼在手外还是眼在手上;同时需要评估后续的调试与运维,考虑项目是新建产线还是老旧产线改造。

如果已经确定了机器人本体,优先评估视觉系统和机器人控制器之间的通信适配效率;无序抓取工况重点考察料箱内部堆叠工件的识别成功率;高精度装配场景则需要重点核实整套系统重复定位精度。只有结合工件、节拍、车间环境综合评估,才能够挑选适配项目的机器人 3D 视觉系统,保障自动化工作站长期稳定运行。

结语

随着柔性制造持续推进,机器人 3D 视觉系统已经不再只是高端产线的选配,越来越多普通制造车间也开始引入这套感知方案。无论是国际品牌还是国内厂商,各家产品都在持续迭代。企业在项目前期可以结合样件开展现场测试,通过实际的样件测试结果,进一步确认哪一款机器人 3D 视觉系统更加适配自己的生产工况,以此保障自动化改造项目落地效果。