倉庫自動化の入出庫工程において、コンテナのデパレタイジングとパレタイジングは高頻度で行われる中核工程です。従来の手作業は効率のボトルネックと労働強度の問題に長年直面しており、剛性機械式位置決め方式は適応性が低く、多様な箱型や動的なスタック高さのシーンでは、位置ずれや把持失敗などの問題が発生しやすく、生産ラインの効率向上の妨げとなっています。
最近、トランスファー・テクノロジーは国内の電力倉庫シーン向けに3Dビジョンインテリジェントローディング＆アンローディングシステムを納入しました。自社開発のEpic Eye Pixel Pro 3D産業用カメラを活用し、コンテナのデパレタイジングとパレタイジングの全工程自動化を実現し、ミリメートル級の位置決め精度を安定して出力します。
01 プロジェクト状況
本プロジェクトは単一ステーション構成を採用し、1セットの3Dビジョンシステムが1台の産業用ロボットに対応し、デパレタイジングとパレタイジングの2つの工程を同時にカバーします。デパレタイジング側では台車がスタックされたコンテナを整然と搬入し、パレタイジング側ではコンベアラインが単品のコンテナを連続供給します。処理対象は高さの異なる2種類の標準プラスチックコンテナです。
現場の主要な課題は次の3点に集中しています。
第一に、搬入されるスタックの高さが一定ではなく、ロボットは固定経路での作業ができないため、ビジョンによるリアルタイム位置決めが必須です。
第二に、2種類の高さのコンテナが同一ステーションを共有するため、ビジョンソリューションには迅速な互換性が求められます。
第三に、生産ラインは連続運転の安定性に対する要求が高く、認識異常や把持失敗を極めて低いレベルに抑える必要があります。
02 ソリューション
現場の状況に対応するため、本プロジェクトではアイ・イン・ハンド（eye-in-hand）取り付け方式を採用しました。Epic Eye Pixel Pro 3D産業用カメラをロボットのエンドエフェクタに搭載し、アームと同期して動作させることで、上部固定ブラケットが不要となり、空間適応性が向上し、スタック高さが動的に変化するシーンにもより適しています。
作業時、ロボットはカメラをスタックの上方に移動させて撮影をトリガーし、3Dビジョンシステムが最上段のコンテナの位置と姿勢を高速で計算し、座標データをロボット制御システムに送信して、アームの正確な把持とコンベアラインへの配置を誘導します。
スタック高さが未知のシーンでは、ロボットが撮影高さを自動調整し、カメラが常に最適な作業距離にあることを保証します。さらに、本ソリューションは箱内の材料型番の検証も同時に実行でき、把持と同時に内部の材料仕様を確認することで、混入や誤品を根本的に防止します。
03 中核性能
現場での調整と実測を経て、システム全体の主要性能パラメータはすべてプロジェクト要件を満たし、生産ラインの連続運転要件を安定して満たすことができます。
• 位置決め精度の制御：コンテナの位置決め精度は±2mmに達し、エンドエフェクタの把持位置合わせ精度を十分に保証し、箱の擦れや配置ずれなどの問題を回避します。
• 認識の安定性と信頼性：システムの総合認識率は≥99.9%で、通常の状況では認識失敗がほとんどなく、現場での人手による介入頻度を大幅に削減し、生産ラインの長時間連続運転を保証します。
• サイクルタイムの効率性：1回の撮影とアルゴリズム認識の合計時間は≤3秒で、ほとんどの倉庫入出庫ステーションのサイクルタイム要件に適合します。
この性能を支えているのは、トランスファー・テクノロジーが自社開発したEpic Eye Pixel Pro 3D産業用カメラです。このカメラは構造光イメージング原理に基づき、230万画素のイメージング能力を持ち、測定精度は0.1mmに達し、コンテナのエッジと表面の特徴を鮮明に再現できます。箱に≤2mmの軽微な変形があっても、特徴を安定して抽出しマッチングを完了できます。
トランスファー・テクノロジーは、デパレタイジング、パレタイジング、ローディング＆アンローディングなどの典型的な産業シーンにおいて、成熟した標準化製品と導入ソリューションを確立しています。完全自社開発のハードウェアとアルゴリズム能力により、さまざまな業界のカスタマイズ要件に迅速に対応し、自動化生産ラインに信頼性の高いビジョンサポートを提供します。