工程机械是各行业发展的装备保障，对于提升制造业核心竞争力起着关键作用。随着工业4.0的深度推进，越来越多的工程机械企业都在大力发展自动化技术，从而提高其工作效率及完成质量。

工程机械行业工艺流程复杂多样，智能化、自动化的普及程度也相对较低。其中工件上下料是工程机械生产线中的重要环节，主要应用于“四轮一带”、执行元件、控制元件等零部件的机床加工上下料、工件搬运等环节，长期以来依赖人工完成，存在生产效率低、工艺水平不达标、工作环境恶劣、安全隐患大等问题。

针对工程机械行业工件上下料场景的难点，梅卡曼德提供了识别准确率、生产效率、生产稳定性等方面均具有显著优势的AI+3D视觉引导工件上下料解决方案。更好帮助工程机械行业实现产线智能化、自动化升级。

应用痛点

1.工件种类繁多、结构复杂且存在反光、暗色、油污等情况

工程机械装备所涉及的工件规格可达数万种，存在工件种类繁多（轴、轮、盘、柱、块及各类异形件）、工艺复杂（高反光、黑色、油污、高温等）、姿态各异（随意堆叠、贴边/贴角等）等问题。同时可能存在来料料框深，料框中有易变形隔板的情况。

各类典型工件

2.现场环境复杂恶劣

工程机械制造业生产现场环境恶劣，存在着油污、粉尘、震动、高温等复杂情况；部分客户为了节约能耗，会采用大面积落地窗进行采光，环境光对于3D相机成像带来了干扰。

方案优势

1.高质量成像效果，轻松应对各类复杂情况

工程机械工艺流程复杂，各个工艺环节都存在大量表面高亮反光、暗色、锈迹、油污的工件需要进行上下料处理，如：支重轮、驱动轮、轮轴、行星架、齿轮、阀块等。此类工件对3D相机的成像效果影响大，容易造成点云缺失。梅卡曼德自研先进光学算法，可对表面高亮反光、暗色、锈迹、油污的工件高质量成像。

以梅卡曼德服务的某大型工程机械厂视觉引导轮轴上料项目为例：在该项目现场，需要3D视觉引导机器人将料框内的轮轴抓取出来，放入机床中进行加工。轮轴表面高亮反光，对视觉系统识别造成了干扰。

项目现场图

轮轴点云图及识别结果图

· 该项目搭载的Mech-Eye LSR工业级激光3D相机，高精度，能够对高亮反光的轮轴生成高质量点云数据；

· 可轻松应对轴类零件高亮反光、表面油渍、紧密堆叠等复杂问题；

· 支持现场数十种不同品规的轮轴，可快速适应新增品规；

客户引入梅卡曼德3D视觉系统后，实现了工件高质量、高效率抓取上料，产线产量大大提升。

梅卡曼德3D视觉系统可引导机器人实现对工程机械行业典型工件（如：支重轮、驱动轮、半轮体、行星架、齿轮、齿圈、阀块等）的精准识别抓取

视觉引导支重轮抓取上料

视觉引导阀块抓取上料

2.深框稳定识别抓取，清框率满足客户需求

在工程机械行业工件上下料深框抓取场景中，清框率是一项重要的生产指标。而在实际生产中，深框堆叠、工件贴边/贴角、隔板易变形等情况都会影响清框效果，所以机器人识别的准确性、以及抓取的稳定性和灵活性等对于实现高清框率十分重要。

某大型工程机械厂链轨节上料环节，由于链轨节自重大，人工上料效率低，遂计划引入3D视觉进行产线改造。梅卡曼德针对该项目中出现的干涉、深框清框困难、工件异形、来料无序等难点提出了如下改造方案：

项目现场图

链轨节点云图及识别结果图

Mech-Eye LSR L固定安装于料框上方，视觉处理时间不占用上料整体节拍，提升链轨节上料效率。Mech-Eye LSR L工业级激光3D相机，高精度，对表面暗色、结构复杂的链轨节生成高质量点云数据；

Mech-Vision内置先进视觉算法，可迅速准确识别乱序堆叠的链轨节，快速计算出链轨节在空间中的位姿，引导机器人快速精准抓取；

Mech-Viz内置智能规划抓取算法，配合可变角度夹具，有效处理工件贴边/贴角等问题，提升清框率至满足客户生产需求。同时，可以保障机器人在深框中运动时避开碰撞提升稳定性。

该项目自投产后，现场机器人抓取稳定，单工位产量得到显著提升，为客户节约80%以上的成本。除此之外，梅卡曼德还有支重轮上料、销轴销套上料、中小板件上料等众多工程机械行业相关应用落地。

3.环境适应性优异，适应各类生产现场

除了对于生产质量与效率的要求外，对于环境适应性也是工程机械行业关心的重要问题。梅卡曼德在众多工程机械客户交付现场调研发现，典型厂房的环境光照度在15000 lx-20000 lx之间。生产现场的环境光干扰，会对点云成像效果造成影响，进而影响后续的上料效果。

梅卡曼德自研的工业级激光3D相机Mech-Eye LSR具备视野大、精度高、抗环境光性能优异的特点，适用于工程机械行业各类典型应用。经测试，Mech-Eye LSR可在强环境光（>30000 lx）下对各类高亮反光、暗色、仅有细微差别的典型工件生成高质量点云数据，在>100000 lx（室外夏季正午阳光照度）条件下对部分常见材质仍可成像。能够帮助企业降低定制遮光设施的成本，实现稳定生产。

存在环境光干扰的生产现场

视觉引导中小板件抓取上料

视觉引导钢板上料&开坡口

视觉引导履带板上料&装配

Mech-Eye工业级3D相机采用航空铝合金材质，全封闭设计。IP65防护等级，已通过CE、FCC、VCCI及RoHS等多项国际认证，可在粉尘、震动、潮湿、电磁干扰、高温等恶劣环境中长期稳定运行。

典型案例：某大型工程机械厂——视觉引导钢板折弯上料

项目背景： 此项目服务对象为某大型工程机械厂。在项目现场需要3D视觉引导机器人抓取钢板放到折弯机进行折弯作业。原场景采用人工进行折弯上料，效率低，钢板型号区分易出错。钢板处于乱序堆叠的状态，表面锈色，溶渣严重。

项目优势：

· Mech-Eye LSR L工业级激光3D相机，高精度，可对不同品规的钢板生成高质量点云数据；

· 先进点云拼接算法，满足超大料框上料需求；

· 可应对钢板乱序堆叠、表面锈色、溶渣严重等复杂情况；

· 可稳定区分坡口朝向和钢板件型号；

· 钢板规格区分准确，生产效率显著提升近一倍。

工件上下料作为生产加工的重要环节，其自动化水平会直接影响到工程机械设备性能。除工程机械行业，梅卡曼德AI+3D视觉引导工件上下料解决方案在汽车、家电、一般工业等行业都有着广泛的应用，目前已经落地了内星轮、外星轮、刹车盘、曲轴、压缩机、配重块等众多工件的抓取上下料项目。以性能强大的AI+3D技术解决工件上下料实际应用中的痛点，帮助更多制造企业实现自动化、无人化生产。