バッテリー製造や非鉄金属溶解の前工程において、亜鉛インゴットのデパレタイジングと投入は、生産ラインの連続運転を支える中核工程です。従来の手作業によるデパレタイジングは、労働強度が高く、作業環境の温度が高めであり、重量のある亜鉛インゴットと高周波設備が共存する複雑な作業条件下では、長期運転の効率と安定性に明らかなボトルネックが存在します。
最近、トランスファー・テクノロジーは、国内の大手バッテリー製造企業向けに3Dビジョン亜鉛インゴットスマートデパレタイジングシステムを導入しました。溶解炉投入ステーションの特殊な作業条件に対応し、高周波電磁干渉や不規則な材料積み重ねなどの業界課題を克服し、亜鉛インゴットの全自動デパレタイジングと精密な材料供給を実現しました。
一、中核課題
このステーションは溶解炉投入工程に接続されており、フォークリフトで亜鉛インゴットのパレット全体をカメラ視野の下に搬入し、3Dビジョンがガントリーロボットを誘導して1つずつトランジットテーブルにピックします。現場の作業条件は複雑で、中核的な難点は3つの次元に集中しています：
- 材料状態が不安定：2種類の亜鉛インゴットを対象とし、供給材料はしばしば重なり、側面のオーバーラップ、材料の傾きなどの不規則な積み重ね状態が発生し、固定位置プログラミングによるグラブに依存できません；
- 強い電磁干渉環境：ステーションは高周波炉設備に隣接しており、複雑な電磁環境がビジョン通信とイメージングに干渉を引き起こしやすく、ビジョン導入における中核的な技術的障壁です；
- 精度とサイクルタイムの二重要件：ガントリーロボット真空吸着パッド方式を採用し、安定した位置と姿勢の出力によりグラブ成功率を確保するとともに、溶解炉投入の生産能力リズムに適合する必要があります。
二、ソリューション
トランスファー・テクノロジーは、3Dスマートカメラとビジョンソフトウェアを一体化したソリューションを採用し、現場の作業条件に合わせて特別な適応と最適化を行いました。
スマートアルゴリズムによる複雑なパレット形状への適応
ビジョンシステムは亜鉛インゴットの表裏面認識機能を備え、各材料の正確な位置と姿勢情報を出力できます。積み重ねやオーバーラップなどの不規則な供給材料に対して、内蔵の上層優先グラブ戦略により、最適なグラブ順序を自動計画し、ロボットを誘導して上層の亜鉛インゴットを優先的にグラブし、衝突やグラブ失敗を論理的に回避します。
パレット全体の亜鉛インゴットのデパレタイジングが完了すると、システムは自動的に完了信号を出力し、前段のフォークリフト材料補給と後段の投入プロセスを連動させ、ステーション全体のプロセス自動化連携を実現します。
2種類の材料へのネイティブサポート
本ソリューションは現場の2種類のサイズの亜鉛インゴットにネイティブ対応し、ハードウェア改造なしで認識切り替えが可能です。また、拡張性を備えており、将来新しい亜鉛インゴットモデルが追加された場合、サンプルトレーニングにより迅速に適応でき、生産ラインアップグレードのコストを低減します。
耐干渉設計による通信安定性の確保
高周波炉からの電磁干渉に対して、本ソリューションはハードウェア配線と信号伝送の両面で特別な最適化を行い、シールド保護と専用通信リンクを採用して、ビジョンデータ伝送の完全性と損失なしを確保し、電磁環境による運用リスクを根本的に回避します。
三、技術的ハイライト
ソリューション導入後、現場での運用検証により、各性能指標が安定して目標を達成しました：
- 認識精度：ビジョン自身の認識誤差±1mm、誘導グラブ総合精度±4mmで、吸着パッドグラブの位置合わせ要件を十分に満たします；
- サイクルタイム：亜鉛インゴット1枚あたりの撮像＋認識＋データ出力サイクルタイム4秒で、溶解炉投入の生産能力リズムに安定して適合します；
- グラブ成功率：ビジョン認識成功率99.9%で、傾きやオーバーラップなどの複雑な積み重ね状態に安定して対応可能です；
このスマートデパレタイジングシステムの導入により、作業員は高温・高負荷の投入ステーションから解放されるとともに、手作業によるサイクルタイムの変動が排除され、溶解工程の連続安定運転が確保されました。
さらに重要なのは、このプロジェクトが、材料積み重ねが不規則な複雑な作業条件下での3Dビジョンの導入可能性を検証したことです。冶金やバッテリー製造など、同様の課題を抱える業界にとって、この現場検証済みのソリューションは迅速に複製・適応可能であり、重量材料デパレタイジングシナリオに信頼性の高いビジョン認識ソリューションを提供します。