サクセスストーリー: 3D カメラによる木材測定

ビンピッキングは依然として、ロボット支援生産において実行難易度が高い作業です。メッシュパレットまたはスタックコンテナから山積みされた部品をピックアップするには、ロボットは形状、サイズ、位置、物体の向きを正確に検出しなければなりません。この情報はすべて、ロボットの衝突防止経路をその場で生成するために必要です。

しかし、3D データのキャプチャの導入には困難が立ちはだかります。精度と完全性に加えて、短時間のサイクルタイムとプロセスの安定性も要求されるからです。現在市販されている数少ないソリューションは、速度が遅すぎるか、または量産に適したプロセス安定性を発揮できません。そういった欠点がないソリュー
ションは、非常に高額です。

IDS の Ensenso ステレオ 3D カメラは、ロボットビジョン用途に適用されるサイクルタイム、可用性、コスト効率に対する要件の基準をすべて満たすことに成功しました。USB 接続が可能な産業用カメラとしては市場初で、WVGA 解像度の 2 つのグローバルシャッター CMOS と強力なソフトウェアを超コンパクトなハウジングに統合し、さらには赤外線パターンプロジェクターも内蔵しています。ランダムドットパターンを撮影する物体に投影し、表面上の見えない、または見えにくい構造を強調して表示できます。ステレオ照合では画像内の「特徴点」の識別が必要となるため、この機能が必要になります。物体は、2 つの画像センサーによってステレオビジョンの原則に従って撮影されます。そして、三角測量法に基づく幾何学的関係を使用して、すべてのピクセルの 3D 座標が再構築または再計算されます。つまり、ほぼモノクロの表面を持つ部品が箱の中に置かれても、その他の技術を使うことなく、表面全体の連続したきめ細かな 3D 画像を生成できます。しかも所要時間はほんの数ミリ秒です。

最後に、Ensenso ソフトウェアでは、CMOS センサー 2 台とパターンプロジェクターの制御を前提としており、3D データのキャプチャと前処理を実施します。その結果、フレームレートと画質の両方が最適化され、分析に使用する PC で必要なリソースが大幅に削減されます。カメラは動作距離 260 mm ～ 1,400 mm、可変像面向けに設計されています。3.6 mm から 16 mm の焦点距離を取り揃えているため、さまざまな距離とサイズに対応できます。その他の 3D 画像処理とは異なり、このカメラは最大 30 fps のフレームレートで静止物と移動物の両方を撮影できます。センサー 2 台と内蔵プロジェクターを搭載していますが、寸法は150 x 45 x 45 mm、重量はわずか 400 g です。丈夫なアルミニウム製ハウジングと 12-24 V ハードウェアトリガーおよび入出力用 GPIO コネクターを 備え、Ensenso は産業用途に最適です。また、3 ピン M8 センサー/アクチュエーターコネクターと USB ケーブルはねじ止め式の設計です。