3D立体相机系统帮助预铸房屋厂商精确识别墙板的位置，并配合机器人实现墙板的自动抓取和组装，节省人力，降本增效。

超现代的预铸房屋产业正在兴起，市场对预铸房屋的需求量大增，但同时受到建筑工人短缺的限制。 必须尽可能减轻现有员工的负担，让他们专注于更复杂的任务，因此，可靠、高效、高质量的自动化/半自动化搭建系统成了建筑商的迫切需求。

为了应对这些挑战，某预铸房屋厂商与视觉系统集成商Phil -Vision 开发了一套自动搭建系统，其中包括墙板的半自动化生产和墙体组件的自动化镶板。在这个项目中，Phil-vision 与The Imaging Source 合作打造了一套专用的 3D 相机系统，该系统的核心为墙体组件自动镶板的机器人（手臂），其中相机系统在流程中扮演定位及传输的角色。一条50m长、宽度约为10m的半自动生产线，将为标准尺寸和特殊几何形状的镶板提供最大的灵活性，包括进料和转移到下一个生产步骤。此前，木材和石膏板制成的墙体构件的镶板，是由员工在生产线的装配台上手动完成的，整合也是由员工手动订板。半自动化工厂将有效节约人力，大幅提升组装效率。

在进行完整墙面组装前，不同形状的木板堆叠在一起，具有真空抓取系统的机器人抓取木板，并将它们精确定位放置到生产线的框架上。 集成的 3D 相机系统可以识别木板。两种不同类型的木板，可以由机器人使用钳夹器材自动订牢。

识别位置和方向的相机系统和智能照明系统

Phil-vision为预铸建筑领域的特殊机械制造商，开发了用于墙体组件自动拼板的3D相机系统。这套先进的3D相机系统能检测各别木板的位置，其中的智能照明系统可以支持位置识别。精确的位置数据立即由预铸板制造商开发的软件处理，并传输给机器人，然后由机器人进行精确的铺板工作。

一组系统由八台The Imaging Source DMK 33GX183 20MP GigE黑白相机和两台图案激光仪组成。四组立体系统只需一次拍摄就能生成一个完整的点云。每块板、纤维素材料或石膏板墙，都是独一无二的；就公差而言，其制造公差低于所要求的定位精度。根据设计，面板系统的各个板材之间留有 3mm的间隙，可用于补偿公差。

图1：预铸式房屋墙面组建。一套先进的3D相机系统检测各别墙板位置，并将准确的位置数据传输给机器人。

借助 3D 相机技术进行精确定位

每张板材的准确定位至关重要，因为错误的镶板会导致整个生产过程停滞。为了确定板材的准确位置，多台3D 相机置于生产线上方，测量经过的板材，获得板材在机器人单元坐标系中的绝对位置，从而实现精确的自动化组装。在镶板组装区，框架上的面板的搬运和钳夹，由工业机器人在超过 20m长的横动轴上执行。该机器人配备更换系统，以便能够在用于拾取木板的吸盘和钳夹器材之间全自动切换。将木板放置于前一个生产区的正确位置后，客户自行开发的软件再次负责计算最佳行进路径，然后根据客户的设计规范用夹子将木板固定。

该项目实现了一套高精度的自动化系统，并且实现了员工与机器人之间的高效协作。

图2：The Imaging Source DMK 33GX183 20MP GigE黑白相机。