车间十二台CNC,批量生产时一个工人看两三台,主要工作是搬料、按按钮、等加工。换产品时更麻烦——毛坯尺寸一变,抓取位置要重新调,有时折腾半天。

我们给的方案是一台复合机器人:底盘比较大,车上带一个机械臂,还有一个物料仓,可以一次装多个毛坯、取多个成品,减少来回跑的次数。车上装了高清摄像头,车间地面和机床旁边贴了二维码标签,配合机器人自带的SLAM导航地图做定位。

项目遇到两个比较头疼的问题,也是客户最关心的。

第一个问题:导航精度漂移。

机器人靠SLAM在车间里跑,短距离还行,但跑了几十趟之后,车轮打滑、地面不平这些因素累积起来,停车位置会偏,可能差个一两厘米。对于抓取和放料来说,这个误差就大了。

我们没有上昂贵的激光定位或者磁条方案,而是用二维码做了低成本校正。具体做法是:在每台CNC前面、料架旁边、充电站附近都贴上二维码标签。机器人每次快要到达目标位置时,先用车上摄像头扫一下地上的二维码,根据二维码的位置和角度,精确调整车身的方向和停靠点。校正完之后,机械臂再做抓取或放料动作,精度就能稳定在毫米级。

第二个问题:新订单、新材料,怎么快速设置。

客户的产品经常换,这批毛坯是圆柱形的,下一批可能是方块状的。如果用传统方式,每次换型都要重新示教机械臂轨迹,非常耗时。

我们的做法是:车上装了一个高清摄像头,技术员把新毛坯往料架上一摆,在PyQt上位机上点一下拍照,画面里框出要抓取的位置,再框出放到机床里的位置。系统会自动记录这两个点位,并换算成机械臂的坐标。整个过程几分钟搞定,不用写代码,不用拖机械臂。

取成品也是一样的逻辑——成品加工完后放在机床里什么位置,技术员第一次设置时拍个照框一下,之后机器人就知道该抓哪里。

整个调度逻辑大致是这样:

机器人一次出门可以带好几个毛坯,沿途给多台机床上料,顺便回收成品,不用每送一个料就跑回料架一趟。

实际跑下来,一台机器人管住了十二台CNC。工人从“守着机器等”变成“定时补料和拉成品”,轻松了很多。换产品时技术员花几分钟拍个照设个点,不用改机械。导航精度靠二维码校正,成本低效果好。

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