案例分享 | 埃尔森3D视觉链轨节自动化上下料解决方案

链轨节（部分用户称为拖链扣）是履带总成的重要组件，广泛应用于挖掘机、推土机等工程机械及履带式军工装备制造，它的存在决定了体积庞大的机械能否“行走”。目前链轨节多通过锻造加工而成，传统锻造企业因高噪音、高温、高尘等恶劣生成环境导致从业人员越来越少，而主机制造企业对链轨节的需求及品质要求不断增加，促使生产企业不得不从工艺、设备、自动化方面创新、改进。在上下料环节，引入机器人及3D视觉，将帮助企业提升效率及加工质量，实现自动化升级。

自动化应用痛点及解决方案

1、工件多品类、多特性

自动化加工线可生产同型号不同规格的链轨节，或通过模具快换实现多型号同线生产，通过人工示教使机器人适应并抓取不同节距、不同加工阶段的工件，工作量大且不具备柔性。

引入3D视觉系统，3D相机通过扫描链轨节获取优质点云数据，经特征识别、匹配、分割等算法获取工件空间坐标，引导机器人灵活抓取、快速上料。换产、换型、增新均可在2小时内完成视觉调试，大幅提升产线柔性及设备利用率。

针对不同加工阶段工件呈现的不同表面特性，埃尔森不同系列的多款产品均可实现成像。粗加工的毛坯件颜色深、表面粗糙、有锈迹，精加工的成品件表面反光，均不影响成像质量。

典型链轨节工件

链轨节点云

2、不同加工工序来料方式不同

热处理工位、毛坯铣双面加工工位、履带总成装配工位均有上下料环节，前后工序不同造成链轨节来料方式各不相同，存在相对有序的平铺状态及相互叠压的无序状态等多种方式及料盘来料、深框来料多种器具承载方式，需要3D视觉系统能够应对不同情况。

针对平铺工件，虽然经过简单理料，但由于没有固定穴位限位，加之转运过程中晃动产生工件位移，来料位姿实际仍存在不确定性。机器人示教无法准确取料，3D视觉系统可通过扫描对料框的到位偏差及工件的偏移进行补偿，向机器人反馈工件的X、Y、Z及角度信息，真实反映工件此刻的空间坐标，引导机器人以合理姿态抓件。

针对杂乱无序的来料，不仅要解决前述问题，还需合理规划叠压工件的抓取顺序、预判及设置各类抓取位置、处理贴边等不可抓取的异常姿态。埃尔森3D视觉系统，在通过高品质硬件保障获取完整、优质点云的同时，自研软件护航，通过点云处理、AI及灵活的算子组合，保障用户获得较高的上料清框率。

3、提升视觉环境适应性，工位部署不受限

部分上料工位设置在车间的前端或门侧以方便卸料，部分车间出于节能需求设置大量透光带，复杂光照对视觉识别带来影响。

3D相机属精密光学产品，强光照对成像影响较大。埃尔森A系列双目激光线扫产品具备极强的环境光照适应性，若工位部署于门边、窗边或透光带下，建议优先部署激光产品，其有效抗光性不低于100000Lux，可稳定获取工件无缺失的点云数据，用户无需额外搭建暗房等遮光措施。

如果在光照平稳的车间内部署视觉工位，则可根据实际情况灵活选择，埃尔森C系列双目面扫光栅系列产品目前抗光性也可达60000Lux，典型室内厂房环境下可无忧作业。

同时，基于埃尔森3D相机严格的制造工艺，稳定的结构能保障产品频繁作业于滑轨安装方式下，连续滑动运行精度均能保证在较高水平。不同系列产品针对用户现场安装布局，设有不同视域及景深分型，用户可按需选择，让工位部署更灵活。

4、合理避障，保障生产安全

为提高上料效率，链轨节的盛装料框都较深，装料较多，抓取时、尤其对于中下层工件，存在夹具、料框、工件三者之间干涉、碰撞的隐患。

每个工位对于机械设计的方案各不相同，好的视觉系统不仅要应对不同的工件特性，配套的应用软件还需解决不同工况及工位部署带来的风险。埃尔森自研软件可通过料框导入、机器人运动模拟、抓取路径规划等策略部署，实现有效避障。同时，结合3D视觉项目过往经验，我们的技术人员也将为用户的入框夹具设计提供合理化建议，共同推动应用落地。

用户收益

• 增效！传统产线加工效率一般200~300件/小时，且工作时间有限。自动化产线结合先进加工设备及机器人的作业效率实现倍增，据某客户反馈，其热处理工序3D视觉引导机器人日均上料量最低可达8000件。产量及效率提升、出货时间更短，产线将能承接更多订单，对企业效益助益良多
• 降本！传统产线需要10-15名生产、加工工人，而自动化改造后3-4名工人即可完成整个产线的运行监管，主要职责由体力劳动转变为生产线的控制和维护，人力成本急剧降低。节约的成本可转化到自动化扩建、技术升级、精密检测设备引入等环节，进一步提升产品质量和生成效率，企业进入良性循环。

工程机械是国民经济的基础产业、重要产业，是基础建设的基石。随着科技的发展革新，自动化大量引入传统机械制造业，埃尔森将持续为行业用户提供针对性的3D视觉产品及解决方案，满足生产加工柔性化需求。