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“炼”就过硬品质,3D视觉赋能钢铁行业

ALSONTECH 埃尔森智能科技 2023-06-29




1行业背景


高温昏暗高强度


提到钢铁厂,您是否想到的是上面这些恶劣的生产环境?
在庞大的钢铁产业链中,钢铁行业作为关键的中游环节,上游承载有色金属、电力和煤炭等原料行业,下游衔接机械、房地产、家电及轻工、汽车、船舶等行业,是国民经济的重要支柱,是制造业的工业粮食。
未来的大型规模化钢铁企业,将摆脱劳动密集型的低附加值经营模式,在智能制造和工业4.0的浪潮中实现转型升级。2020年,世界经济论坛(简称“WEF”)发布新一轮全球制造业领域的十八家“灯塔工厂”名单,宝钢股份凭借上海宝山基地工厂的智慧制造成果成为唯一入选的中国钢企,黑灯工厂、无人化产线、网络化管理,颠覆了大众对于钢企的传统理解。
埃尔森凭借成熟的3D视觉技术,完成了宝钢管箍加工站的顺利交付,助力点亮灯塔。作为自动化的组成部分,3D视觉在钢铁行业的多环节发挥作用,下面将为您具体呈现。



2应用场景及案例


管箍件定位上料



选用埃尔森AT-S1000-01A系列3D视觉系统帮助用户解决生产痛点,减少人工重复性搬运,针对多种规格尺寸的管/接箍件,实现机器人无人化自动机床上下料,保障日产能要求。

  • 工件高反光,3D系统采用线激光方案,可有效识别、生成完整、清晰的优质点云;
  • 部分管壁薄至2.5mm,系统算法可消除传统匹配方式的不稳定,提升识别准确率;
  • 工件规格多,系统可实现新品快速导入(<15min),降低对操作人员的要求;
  • 深框来料,机器人抓取时可能会和管壁及框壁干涉碰撞,系统可进行运动路线规划,避免以上风险,并进一步提升清筐率;
  • 通过一次扫描,可向机器人反馈同层多个工件的准确抓取坐标,提升整体上料节拍,增加单位时间产能。



钢筋打标



钢筋成捆交货,需要粘打标签和悬挂标牌,用于显示钢种、炉号、规格、长度等信息。随着生产节奏的加快,人工进行定位、焊标强度高、重复性劳作,工人很容易产生疲劳和厌倦情绪,进而导致工作效率变低,打标位置出错,同时高粉尘,高噪音等恶劣环境也会给从业人员带来伤害,选用埃尔森C系列光栅结构光3D视觉系统,可以帮助用户减少人力投入,规避管理风险,并实现24小时自动化操作。

  • 钢筋捆到位不准、形态不一、钢筋截面凹凸不平、锈蚀程度不同,通过3D系统可精准定位外端钢筋进行焊标,方便识别使用;
  • 系统可进行打标检测,避免重复焊标、错标情况,满足准确率>99.9%的要求;
  • 光栅结构光方案,扫描节拍快,定位节拍<3s,满足流水线要求;
  • 防护等级IP65,工业级品质,无惧现场高粉尘、高噪音等恶劣环境影响。"


钢水包固定油缸定位


在大型钢企中,行车将满载的钢水包吊运至指定工位,需要通过机器人实现对钢水包底部固定油缸(缸销)的精准抓取和放置、完成钢水包自动倾倒。以前用户需要使用多台2D相机及深度测距相机才能完成一个拆装工序,设备部署投入、维护投入较多,操作步骤繁琐,采用埃尔森AT-S1000-04A型3D视觉系统,一套设备即可满足所有工序步骤的实施,帮助用户降低成本,实现高效智能生产。


  • 现场光线十分昏暗,3D系统采用线激光扫描方案,可在无需补光措施的情况下获取完整、清晰的优质点云;
  • 油缸定位需要100%的准确率,不容有失,系统采用双目结构,最优基线设计、无温漂,保障定位精度稳定可靠;
  • 体积小巧,机器人可轻松安装于末轴,用户无需在复杂生产现场再额外架设安装机构;
  • 功能完备,在完成油缸定位的同时,可完成密封件安装位置的定位,进一步减少用户投入。



高温烧红件识别定位



俗话说“千锤百炼",在锻造加工中,需要将钢铁高温烧红变软后利用模具成型,同时在烧红的基础上锻打可以将内部的的裂纹,气泡,夹渣,晶粒不均、偏析等缺陷消除或者减弱,从而使得钢铁制品性能更加优良。即便是暗褐色这样的工件,也要达到近600℃。以钢轮生产现场为例,用户采用埃尔森AT-S1000-01A系列3D视觉系统,实现自动化安全生产,稳定运行。

  • 3D系统可在高温环境下完成工件识别,生成无缺失、清晰、密集的点云数据;

  • 温度过高使工件表面发亮,产生一定反光,线激光方案可以很好地对抗反光;

  • 在合理的安装部署下,系统可保证连续运行,无温漂,识别精度稳定、无浮动。



原料搬运



任何生成环节都离不开原材料的搬运,钢铁企业现场生产环境复杂,急需可靠的自动化方案。以山东某钢企为例,在现场通过埃尔森AT-S1000-01C-H系列3D视觉系统的部署,由机器人代替多个人工的重复性、繁重、枯燥劳作,原料的投料效率得到增长,提高了单位产能。


  • 软包散乱堆叠,视觉系统采用AI+3D定位,实现精准抓取;
  • 现场环境昏暗,有烟尘弥散,需要3D系统具备较高的适应性;
  • 投料区靠近高温炼炉,系统可有效适应温度变化,无温漂,保障识别精度稳定性;
  • 系统采用光栅结构光方案,高节拍,有效保障投料速率。


更多应用现场

圆钢抓取上料

埃尔森AT-S1000-04A型3D视觉系统

棒材紧挨也可有效识别,避免夹具与料框干涉


圆钢贴标

埃尔森AT-S1000-01C-H型3D视觉系统

多种规格均可轻松识别,保障贴标率100%


钢轨打标

埃尔森AT-S1000-04A型3D视觉系统

多规格、表面锈蚀程度不同,均不影响识别,高适应性


▲ 左右滑动查看更多应用 ▲


3工业级品质的3D视觉系统

鉴于钢铁行业生产现场的特殊性,除了基本的精度、节拍要求,合格的3D视觉系统要具备稳定性及高度的环境适应性,应对温度、湿度、光照度的多重影响,埃尔森一直以追求工业级品质来指导和约束我们的研发、设计和制造全流程。
  • 产品壳体采用CNC一体加工成型,抗冲击、耐腐蚀
  • 关键电子元件均选用全球知名品牌,要求品控达到一流水平
  • 防护等级IP65,可定制更高防护级别产品
  • 自主研发的SmartVision视觉定位操作系统,满足复杂工艺要求
  • 系统易用、易维护,无需具备过多的自动化编程知识也能掌握
  • 售前、售中、售后全流程专人服务,快速响应现场需求












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