铅蓄电池具有安全性高、成本低、易充电、易回收的特点。然而，由于铅酸蓄电池的重量大、有害物质多，其制造过程催生了大量的自动化需求。
铅酸电池是汽车工业中使用的主要电池类型。某头部蓄电池企业引进Mecarmand 3D视觉导航机器人，在汽车铅蓄电池注酸过程中自动拆铅蓄电池。有效提升铅酸蓄电池生产自动化水平，助力铅酸蓄电池安全高效生产。
项目难度
铅蓄电池主要由正极板、负极板、酸液、隔板、电池外壳和安全阀组成。目前需要将已经包装码垛好的铅酸电池拆包，放到输送线上。后一种工艺是将酸注入电池外壳。
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客户痛点
铅酸电池重(15-30kg)，人工拆堆强度大，难以满足订单需求。
铅酸电池含有铅、硫酸等有害物质，长期运行存在健康风险。企业迫切需要自动化转型。
后一道工序需要向电池壳内注入酸液，危险系数高，要求上游工序效率稳定。
手动搬运可能会磕碰并破坏电池的密封性能，导致电池使用过程中出现漏液现象，存在安全隐患。
02
视觉挑战
材料情况:
铅蓄电池的基本结构
铅酸蓄电池外壳顶部是黑色的，容易吸收光线；型材结构复杂，包括电杆、注液口堵头、安全阀、各种突起等。3D相机成像需要高对比度和清晰度。
每层材料之间都有隔断。单层物料和整垛拆除后，3D视觉系统需要自动识别定位隔板和托盘，引导机器人抓取。
现场有几十种铅酸蓄电池，每堆一个产品，不同堆的产品包装方式不同。3D视觉系统应兼容不同的产品和堆栈。
现场工作条件:
传入堆栈类型
铅酸蓄电池紧密包装在托盘上，由输送线运送到位，可能导致托盘偏移和电池错位。3D相机应具有大视场、大景深的特点，在远距离安装条件下完全覆盖叠加，保持高精度成像。
面向同一方向的铅酸电池
下游工序注酸设备位置固定，每次供应的铅蓄电池应同向。需要3D视觉系统来精确定位电池的位置和姿态，并判断铅酸电池的方向。
3D视觉系统需要准确判断当前的产品类别和尺寸，做更多的规划。
场地布置紧凑，设备和支架较多。并留有足够的空间让机器人在托盘和输送线之间自由移动。三维视觉系统应该具有路径规划和碰撞检测的能力。
解决办法
工程地点
3D摄像机的选择和安装:Mech-Eye DEEP，固定安装在滑轨上。
3D相机拍摄距离:2000 mm(相机底部到产品上表面的距离)。
完整堆栈尺寸:1250×1250×1000毫米
整个材料由输送线输送到位，并向机器人发送信号。
机器人收到信号后，触发3D摄像头拍照，视觉系统获取铅酸电池的类型、大小、姿态等信息。
3D视觉系统引导机器人抓取铅酸电池，放在传送线上。
抓取分区
单层拆垛完成后，3D视觉引导机器人抓取隔板并放置在指定位置。
重复上述循环，直到整个堆栈被拆除。
方案优势和好处
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方案优势
强大、灵活且易于使用的工业3D摄像机
贴身铅蓄电池
机械眼深2.0米
隔板，机械眼深2.0米
凭借先进的光学设计，Mech-Eye DEEP可以在不同时间段、不同工位的光线干涉下，为表面黑色、结构复杂的铅酸电池、隔板、托盘生成高质量的点云数据。
3D摄像机固定安装在滑轨上，单个摄像机可以覆盖两个工位。视觉处理时间不占用整个拆包的节拍，提高了3D相机图像采集的效率。
机械眼深芯参数
Mech-Eye DEEP是Mecarmand针对码垛等物流场景研发的3D相机旗舰机型，具有视野广、景深大的优点。对于客户现场大托盘、大垛开箱的场景，应用效果良好。
Mech-Eye具有IP65防护等级，并通过了CE、FCC、VCCI和RoHS等多项认证。它能在恶劣的工业现场稳定运行。
智能规划捕获
智能规划捕获
3D视觉系统与机器人和夹具高度集成。根据获取的铅酸电池类型和尺寸信息，进行多抓取规划。
根据物料的种类和形态设置相应的抓取策略:隔板/托盘(吸)和紧密贴合铅酸蓄电池(夹+拖抓取)。
3D视觉系统稳定地辨别电池方向。智能规划抓取顺序和数量，实现一次抓取数量最多的同向铅酸蓄电池，提高生产效率。
先进的AI算法，捕捉准确稳定
深度学习精准细分
深度学习算法+高精度模板匹配，对贴合紧密的铅酸电池进行精准分割，引导机器人精准抓取，保证铅酸电池的密封性能。
运动模拟+碰撞检测，避免多抓取过程中可能出现的干涉。快速生成无碰撞轨迹，引导机器人稳定抓取。
现场支持数十种不同型号的铅酸蓄电池，支持新车型对应的铅酸蓄电池快速配置，快速响应汽车市场改革需求。
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项目收入
实现了铅蓄电池的自动拆堆，降低了工人的健康风险。稳定把握提高铅酸蓄电池生产质量。
单个工位每天可以拆解2000块铅酸蓄电池，效率可以满足客户后续流程和业务的需求。
Mecarmand深耕AI+3D视觉领域，致力于用标准化的产品赋予工业场景更多可能。并配备了强大的交付和售后团队为项目的顺利落地和后期维护提供有力支持，现已完成码垛、装卸、组装、涂胶等典型应用的大规模落地。