新エネルギー自動化生産ラインは、高柔軟性、高精度、高速タクトへと継続的に進化しており、セルやシェルなどのワークのローディング/アンローディングには、位置決め精度、認識安定性、装置互換性に対する厳しい要求が課せられています。従来の教示や固定治具に依存したロボット把持方式では、AGVの材料ずれ、ワーク間のギャップが小さいこと、多品種混流生産などのシナリオに適応することが困難であり、3D産業ビジョンは高精度デパレタイジング/パレタイジングを解決するための主要な技術ソリューションとなっています。
本プロジェクトは、中国国内の某新エネルギー装置インテグレーターの現場に導入され、3Dビジョンシステムがロボットを誘導して、セルとシェルの把持・積載を実施します。
プロジェクトの難点
隙間が極めて小さく、許容誤差がほぼゼロ セルと保護板の溝の隙間はわずか1mmです。ビジョンによる位置決めにわずかなずれがあると、載せる際に材料詰まりやワーク損傷の原因となります。 多層積載のため、基準を統一する必要がある 保護板自体に位置ずれが生じる可能性があるため、ビジョンシステムは1層目を積載する際に保護板の中心を正確に位置決めし、後続の層が同一基準を参照できるようにする必要があります。基準がずれると、スタック全体が次第に傾いてしまいます。
タクトプレッシャーが大きい 生産ラインはフローライン作業であり、ビジョンのタクトはロボットのリズムに追従する必要があり、そうでなければライン全体のボトルネックになります。
作業環境が複雑 現場の照明、パレット/保護板の変形は、画像化と認識の安定性に影響を与えやすいです。
ソリューション
「ハンドアイ」方式を採用し、Epic Eye Pixel Pro 3Dスマートカメラをロボットのエンドエフェクターに搭載し、真下に向けて撮影することで、ワークとパレットの位置姿勢検出をカバーし、全工程のクローズドループ誘導を実現します。
ワークフロー： 第1ステップ：保護板の位置決め。ロボットはカメラを搭載してパレタイジング位置の上方に移動し、2回に分けて最下層の保護板の対角を撮影し、保護板が90°回転しているかどうかを計算します。回転がある場合はアラームを発報；正常な場合は、保護板の中心位置姿勢とすべてのセルの配置位置を計算します。 第2ステップ：セルの撮影認識。ロボットはデパレタイジング位置に移動し、カメラが一部のセルを撮影し、1列10個のセルの位置姿勢情報と把持座標を計算します。 第3ステップ：層ごとの把持と積載。ロボットは一度に1列全体を把持し、保護板の対応する溝に配置します。各層の積載が完了したら中間カバーを載せ、次の層を続行し、スタック全体が完了するまで行います。
導入価値
本プロジェクトは、セルとシェルのローディング/アンローディングシナリオにおける安定したビジョン誘導を実現しました。実際の生産では、以下の3つの側面で直接的な貢献があります： 精度と安定性の大幅な向上：セル±0.5mm、シェル±1mmの繰り返し位置決め精度を達成し、把持成功率≥99.9％を実現し、空把持、位置ずれ、材料詰まりなどの故障を防止； 生産効率とタクトの達成：1回の撮影認識≤3秒、パレット/保護板の1回の位置決めで全工程に再利用可能であり、自動化生産ラインの高速生産要件を満たす； 生産ラインの柔軟性向上：1つのシステムでセルとシェルの2種類のワークに対応し、複数のスタック形式やパレットへの迅速な切り替えをサポートし、ラインの再利用と拡張がより柔軟になります。