3D 视觉赋予机器人在木工行业“看见”的能力

与其他行业一样，木工行业也面临质量保障、效率潜力尚未充分释放以及技术工人短缺等挑战。自动化能够减少错误、提升质量并提高效率。它支持 24/7 连续生产，能够比人工更快、更精准地完成任务，同时将人力资源释放出来，用于承担其他工作。

HOMAG Bohrsysteme GmbH 针对这些挑战开发了一套解决方案。该公司隶属于 HOMAG Group，主要为木工行业提供高技术设备。其解决方案实现了立式 CNC 加工中心的自动上下料。系统的核心是一台机器人，用于从料垛中抓取工件、将其送入 CNC 机床，并在加工完成后将其正确放置。这里的关键挑战在于，这些工件均为单件工件，形状和尺寸未知，且处于无序堆放状态。此外，每个工件都需要进行单独钻孔。相关信息存储在工件上的条码中，因此还必须对该条码进行读取。机器视觉使该流程能够实现全自动化。借助 MVTec HALCON ，机器人不仅可以识别工件并安全抓取，还能够读取条码信息，并将数据传输至 CNC 机床，以便加工出正确的孔位。

MVTec 的 HALCON 产品经理 Jan Gärtner 表示：“机器视觉在木工行业中的应用正日益普及。我们的软件 MVTec HALCON 为检测任务以及机器人协作提供了多种方法，因此能够持续推动该行业的自动化发展。”

为了使 MAB 的机器人实现自主运行，MVTec HALCON 需要执行多项任务。首先，它将 3D 点云转换为可用数据。随后，HALCON 基于 3D 对象模型建立坐标系，并将其发送给机器人。多个 HALCON 算子用于确定抓手与托盘之间的距离，计算最上层工件，并识别各个工件的位置。这些位置信息随后被集成到坐标系中，并发送给机器人。

此外，3D 扫描仪还会采集 2D 图像，HALCON 利用这些图像 读取工件上的条码信息。Schwarz 解释说：“由于板材较为平整，实施过程并不简单。我们结合了 2D 与 3D 视觉 而这在 HALCON 中可以较为便捷地实现。”