家電製品の生産ラインにおいて、コンプレッサーのハンドリングはロボットによる自動化の難しい課題です。手作業によるハンドリングは労働強度が高く、エラー率も高い一方、従来のロボットアームには「目」がなく、多品種・多方向のパレットスタックに対応するのが困難です。 最近、トランスファービジョンは、ある国内有名メーカー向けに3Dビジョン対応スマートローディング/アンローディングシステムを導入しました。1台のカメラと1台のロボットの組み合わせで、2つのパレットスタックからのコンプレッサーの自動デパレタイジング課題を解決しました。
01 プロジェクト状況
顧客の生産ラインでは主に多品種のコンプレッサーを扱い、すべて主タンクとサブタンクが一体化された構造で、1層のパレットには最大40個が配置されます。供給されるワークは単一方向または双方向の2種類の積み重ね形態があり、既存の自動化ソリューションには3つの大きなボトルネックがありました： 1. 位置決め精度不足：ワークの曲面反射や積み重ねギャップが小さく、従来のビジョンでは奥行き誤差が大きく、把持時の衝突やワークの損傷が発生しやすい。 2. 柔軟性不足：複数の型番が混在して生産され、工具交換に時間がかかり、異なる直径のコンプレッサーに対応できない。 3. サイクルタイム未達：1回の動作で1つのワークしか認識できず、撮像と計算に時間がかかり、生産ライン全体の能力を制限する。 さらに、工場内の照明変動が大きく、ワーク表面に油や水が付着しやすく、3Dイメージングの安定性に厳しい要求がありました。
02 ソリューション
1. ステーションレイアウト シングルカメラ・デュアルステーション構成を採用し、1台のEpic Eye Laser L V2S産業用カメラが1台のロボットと連携して2つのパレットステーションをカバーします。カメラの作業距離は1200-3000mmで、パレットスタック全体を完全にカバーします。
2. 作業プロセスのクローズドループ ■ ロボット/PLCが撮像指令を送信； ■ 3Dカメラが1層全体のすべてのコンプレッサーのポイントクラウドを一度に取得； ■ ビジョンアルゴリズムが複数のワークの姿勢座標をバッチ計算； ■ ロボットの指令に応じて、ポイントをつかむ位置と姿勢データを出力； ■ ロボットアームが座標を受け取り把持を実行し、固定パレットステーションに搬出； ■ 1層が完了したら手動でパレットを交換し、サイクルを繰り返す。
03 ソリューションの特長
デュアルステーションフレキシブル運用 1台のカメラと1台のロボットが左右2つのステーションに対応し、ビジョンシステムが自動的にワークがあるステーションを認識して把持を誘導し、デバイスの稼働率を向上。
多品種対応 単一方向および双方向の供給方式に対応し、複数型番の混流生産をサポート。
拡張性・保守性に優れる 現場調整で3種類の型番に対応、新たな型番は顧客エンジニアがトレーニング後に追加可能で、長期的な依存コストを低減。