机器视觉技术：实现对木材自动切割的引导定位项目方案

背景描述

在一些传统行业，如汽车制造、机械加工以及产品包装等领域，机器人正逐步取代人工，实现自动化作业。随着机器人技术的发展和普及，木材切割也逐步实现了自动化生产。木材尺寸不一，切割设备种类也多，以大幅面数控切机为例，其特点是结构复杂、加工精度高、加工速度快，对操作人员的能力要求较高。自动化生产可以减少操作人员的数量，从而实现大批量流水线作业。

由于受到木材曲率变化、表面虫蛀缺损和皮厚差异等因素的影响，木材切割的厚度全凭机床师傅的操作经验去判断。不同机床师傅的经验差别较大，去皮的厚度也会非常大，不仅造成大量的木材浪费，且存在很大的安全隐患。

另外，一些木材加工工厂使用机械手臂辅助木材切割时，经常会受到木材直径、长度等变化影响，导致木材切割精度下降，降低生产效率低。为了提高木材切割的生产效率和加工精度，减少操作人员技术水平的影响，可以采用机器视觉技术，实现对木材自动切割的定位引导。

Techlego

来高科技解决方案

PART 01


通过3D智能相机对4米长的木材进行三维扫描，获得木材整体三维模型

PART 02


基于木材三维模型，分析最小外径与最大外径，算出切割方案

方案步骤

01
将2台3D智能相机固定在滑轨上（如图一）并进行空间位置关系标定

（图一）

02
当木材传动到扫描工位（如图一）且被工装固定后，两台3D智能相机在第一位置点开始扫描（两台3D相机单次扫描宽度在2-2.4米）

（图二）

03
在第一位置点扫描完成后，两台3D智能相机滑动到第二位置点（如图二）进行扫描；采集软件自动将两次扫描的数据拼接在同一坐标系下

04
为了得到完整木材的三维模型，木材需要旋转3次，每旋转一次需重复上述2~3步骤

05
木材整体扫描完成后，根据三维模型，分析软件计算出合理的切割位置，并通过划线装置标注在木材横截面上。机器人根据划线装置的标注，实现自动切割的引导定位

总结

木材加工业通过引入机器视觉，可以实现自动化作业，不仅可以提高木材切割的生产效率和加工精度，而且使木材切割更加准确、切割厚度更加合理，有效的减少切割过程中的浪费，增加木材的利用率。

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