スマート倉庫および生産ライン物流において、段ボール箱のデパレタイジングは長年にわたり労働集約的な工程です。サイズが異なり、包装袋で覆われた箱も含む混合パレットでは、従来の機械式デパレタイザーは対応が難しく、人手による処理は効率と一貫性の両面で限界があります。
最近、トランスファービジョンのEpic Eye Laser L 3Dスマートカメラを搭載したビジョンガイド式デパレタイジングシステムが、大規模な製造プロジェクトで導入され、安定した高い信頼性で上記の課題に有効な技術的解決策を提供しています。
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プロジェクトの課題
本プロジェクトでは、ビジョンシステムが7種類の異なるサイズの段ボール箱を処理する必要があり、そのうち3種類は外側に包装袋が巻かれています。これにより、以下の複数の課題が発生しました：
- 1.サイズのばらつき：最小の箱は150×150mm、最大は600×400mmと、サイズ範囲が広い。
- 1.表面特性の複雑さ：包装袋は光沢があり、柔らかく、しわが発生しやすいため、従来のビジョンによる位置決めの安定性に影響を与えます。
- 1.パレット形状の不規則性：投入されるパレットは混載されており、箱の向きや位置が完全に統一されていません。
- 1.高いサイクルタイム要件：連続生産の高サイクルタイム要件を満たす必要があり、ビジョンシステムの処理速度とロボットとの協調効率に厳しい要求が課されています。
技術の中核
上記の課題に対応するため、プロジェクトではトランスファービジョンのEpic Eye Laser L 3Dスマートカメラをビジョンセンシングの中核として採用し、完全なビジョンガイド式デパレタイジングソリューションを構築しました。
本カメラはレーザー3Dイメージング技術を採用し、以下の重要な特性を備えています：
• 高精度ポイントクラウド：包装袋の反射や箱の色差などの外乱下でも、輪郭がクリアで詳細な3次元ポイントクラウドデータを生成します。
• 高い環境適応性：レーザーイメージング技術は環境光の外乱の影響を受けにくく、工場現場の複雑な照明条件下でも安定動作を保証します。
• 高速処理：ビジョンシステムは1回の撮影と計算を4秒以内で完了でき、高サイクルタイム要件を満たし、全体の効率を確保します。
ソリューション
システム全体のワークフローは、「センシング→判断→実行」のインテリジェントなクローズドループを体現しています。
- 1.インテリジェントな認識と位置決め
カメラは移動式ガントリーにマウントされ、2つの投入ステーションを交互にスキャンします。ビジョンシステムはポイントクラウドデータをリアルタイムで処理し、箱に袋があるかどうかに関わらず、そのタイプ、XY座標、高さ、回転角度を正確に認識し、姿勢情報をロボットに送信します。
- 1.適応型グラブ戦略
ロボットコントローラーはビジョン情報を受信すると、異なるサイズの箱に合わせて、サクションカップ上の対応する吸着領域を自動的に判断して有効化します。袋付きの箱に対しては、システムがアルゴリズム補償によりサクションカップが確実にグラブできるようにし、滑り落ちを防止します。
- 1.2ステーション循環動作
Aステーションのデパレタイジングが完了すると、カメラは自動的にBステーションに移動して動作し、同時にAステーションへの材料補充を促します。この設計により、ほぼ中断のない連続デパレタイジングが実現し、ロボットの稼働時間が最大限に活用され、人的介入が最小限に抑えられます。
お客様への価値
現場での導入と調整を経て、本システムの実測性能は目標を達成しました：
• 認識精度：規定の投入条件下で、ビジョンシステムによる7種類の箱型の総合認識精度は99.9%を超えています。
• ビジョン応答速度：1回の動作サイクルを4秒以内に安定して制御可能です。
• 安定した継続稼働：システムは8時間連続無停止の安定稼働テストに合格し、実際の生産環境での信頼性を実証しました。
将来、ビジョンアルゴリズムとハードウェア性能の継続的な向上により、ロボットはさらに複雑なシーンを「見て」「対応」できるようになります。トランスファービジョンは、中核となるビジョン技術の磨き上げを続け、より広範なスマートマニュファクチャリング分野に信頼性の高いビジョンインテリジェンスを提供します。