製品活用例

認識ピックアップ。包装。

Ensenso 3D カメラを使ったビンピッキングアプリケーションで生産性を向上

Ensenso 3D カメラを使ったビンピッキングアプリケーションで生産性を向上

短いサイクルタイム、スクラップ量の減少、在庫量の最小化。未来の工場はネットワーク化が進み、経済性が重視されます。ここで重要な役割を果たすのが、産業用画像処理です。ドイツを本拠地とする Pose Automation GmbH は、この分野での専門家です。このシステムインテグレーターは、マシンビジョンおよびロボット工学用のハイテクシステムを開発しています。その一例が獣医学向けのカテーテルを把持するビンピッキングアプリケーションで、IDS Imaging Development Systems GmbH の Ensenso 3D カメラを搭載しています。

応用

Ensenso 3D カメラを使ったビンピッキングアプリケーションで生産性を向上
Ensenso カメラは向きがばらばらのカテーテルを検出し、
その 3 次元点群を提供します。

高品質でありながら収益性を向上させることが、新しい製造プロセスの生産環境の要件です。このような性能の向上を達成するには、追跡可能なプロセスによるアクティブな品質管理と、部品数の削減、準備時間そしてスループット時間の短縮が、何よりも有効です。これこそ、Pose Automation が採用したアプローチです。同社は、獣医学分野の顧客向けにカスタマイズした、カテーテルを包装マシンに仕分けするロボットマシンを開発しました。

生産された大量のカテーテルが、選別されていない状態でコンベアベルトに載せられ、ロボットアームの把持領域に搬送されます。システムには Ensenso 3D カメラが搭載され、個々の部品を迅速に見分けます。カメラは向きがばらばらのカテーテルを検出し、その 3 次元点群を提供します。接続されている画像処理システムはこの情報を使用して、把持する物体の位置と方向を計算します。ロボットは狙いを定めて物体を制御し、サイクルごとに 2 つの部品を把持し、それぞれ形成用チューブに挿入します。異なる設計のカテーテルを認識して把持し、さらにホース部品の取り付けなど、組み立てることも可能です。

このようにして、さまざまな生産ラインからのさまざまなカテーテルを同じ包装マシンで包装できます。顧客のニーズに的確に合わせて製品を納品することができ、最終製品の在庫量を最小に抑えられます。これによって、生産能力の稼働率に合わせた最適な調整により、生産性が向上します。

部品認識に対して、Pose Automation は GigE インターフェースおよび Power-over-Ethernet 搭載の Ensenso N35 3D カメラを使用しています。3D カメラは IP65/67 要件を満たしているため、生産環境における塵埃、水滴、洗剤からの保護機能を備えています。

「IDS の Ensenso N35 からは、詳細な 3D 画像を高速で得られます。コンベアベルト上のカテーテルの位置やロボットの把持経路を、すばやく正確に確認できます」と、Pose Automation GmbH の業務執行取締役 Sebastian Pose 氏は語り、次のように付け加えます。「透明な部品であっても、FlexView のおかげで確実に検出できます」 Ensenso に統合された FlexView 技術を高度な SC アルゴリズム (シーケンス相関アルゴリズム) と組み合わせて、カメラの結果の精度を高めます。このため、可動式ベアリングを備えた構成のプロジェクターがテスト物体にランダムパターンを投影し、テスト物体の画像をさまざまな表面テクスチャ構造で生成します。SC アルゴリズムは、生成された 16 組までの画像から 3D 物体データを計算し、精度を向上させます。このため、N35 モデルは静止物体の 3D 撮影に特に適しており、動作距離は最大 3,000 mm です。

ソフトウェア側では、Pose Automation は市場をリードする画像処理パッケージを導入し、この件では MVTec の HALCON を使用しています。「このため、製品のセキュリティと生産性を最大化できます」と Pose 氏は言います。ほぼあらゆる製造プロセスに適応でき、アプリケーションに統合されたソフトウェアは、過酷な環境条件向けに設計され、さまざまな共通システムへのインターフェースを備えています。まさにインダストリー 4.0 の精神を体現しています。

今後の予定

ロボットと 3D テクノロジーを使用して、製造プロセスの柔軟性を向上できます。すべての業界で製品の製造が確実に高速化され、グローバル環境でも競争上の利点となることは間違いありません。画像処理は、2D データと 3D データのいずれをベースとしていても、決定的な役割を果たします。デジタル変革に向けた新たな可能性を実現します。これまで以上にスマートなカメラと、強力なセンサーとアプリケーションが市場に現れようとしています。つまり、次のモットーに従って努力を続けていくことが大切です。認識してテストしてアクセス。

Ensenso N35 : 3D ビジョンの概念を刷新。

Ensenso N35
  • オプションで または GigE インターフェース – 汎用で柔軟
  • コンパクトで丈夫なアルミニウム製ハウジング
  • IP65/67
  • グローバルシャッター CMOS センサーとパターンプロジェクター、オプションで青色または赤外線 LED
  • FlexViewプロジェクターを備えて / 静止物体の画像撮影
  • 最大fps (3D): 10 (2x Binning: 30)、視差数 64
  • 最大fps (offline processing): 30 (2x Binning: 70)、視差数 64
  • 動作距離最大または 3,000 mm (N35)、可変像面の設計
  • マルチカメラモードで使用するすべてのカメラからのデータを、1 つの 3D ポイントクラウドで出力
  • 複数の視野角からの 3D ポイントクラウドをその場で構成
  • FlexView 技術を搭載し、点群の精度を向上させ、困難な表面の 3D データを確実に取得
  • 「射影テクスチャステレオビジョン」プロセスでテクスチャ化されていない表面を撮影
  • 静止物と移動物の両方を撮影
  • 無料のソフトウェアパッケージには Windows および Linux 向けのドライバーと API が付属
  • 1 つのソフトウェアパッケージで USB モデルと GigE モデルに対応
  • HALCON、C、C++、および C# サンプルプログラム、ソースコード付き
  • 事前校正済みで、セットアップが簡単
  • 基準板によるロボットハンドアイ校正の統合機能
  • ソフトウェア側に uEye 産業用カメラを統合、追加のカラー情報やバーコードを取得
  • 柔軟なデータレートおよびフレームレートのためのサブサンプリングとビニング

クライアント:

Pose Automation GmbH

Pose Automation GmbH は産業用画像処理のハイテクシステムを開発しています。Pose Automation は、精度とパフォーマンスを重視する、品質保証および計測学向けのさまざまなアプリケーションを提供しています。

www.pose-automation.de