耐火材料の生産において、窯車からのデパレタイジングは窯焼成と後工程を結ぶ核心的な工程です。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、粉塵の多い作業環境であり、大小端を持つ異形耐火レンガでは、向きの誤配置や仕分け効率の変動が発生しやすいという問題がありました。
最近、トランスファー・テクノロジーは国内の耐火材料メーカー向けに3Dビジョン対応スマートデパレタイジングシステムを構築し、高精度認識と安定したグループ把持能力により、多品種・異形ワークのデパレタイジング課題を解決し、生産ラインの自動化アップグレードを支援しました。
一、プロジェクトの課題
本プロジェクトでデパレタイジング対象となる耐火レンガは20種類以上の規格を含み、ほとんどのレンガ形状に10～30mmのテーパー（大小端）があります。後工程の組立要件に適合させるため、厳密に指定された向きで配置する必要があります。
現場の窯車には2種類のサイズがあり、対応するパレットパターンは多様で、各グループは4～6個のレンガを同時に把持して下流に搬送する必要があります。従来の手作業モードでは、デパレタイジングのタクトタイムが不安定で、長時間の作業で向きの判断ミスが発生しやすくなります。また、高温・粉塵の作業環境により、企業は人手不足や健康管理コストの課題に直面しています。異形ワークの正確な認識と安定したデパレタイジングを実現することが、プロジェクトの核心的な要件となりました。
二、ソリューション
トランスファー・テクノロジーは1対1のシステムアーキテクチャを採用し、1台の3Dスマートカメラが1台の産業用ロボットと1つのデパレタイジングステーションに対応します。全体のレイアウトはコンパクトで、既存の窯車搬送ラインに直接適合可能です。
- カメラは天井取り付け方式を採用し、パレット底面からの高さは3.27メートル、視野は最大パレットサイズ1200mm×1000mm×1000mmを完全にカバーします。
- ビジョンシステムはTCP/IP Socketプロトコルを介してロボットと通信し、レンガの3次元座標と向き情報を直接出力し、ロボットがグループ把持と正確な配置を行うよう誘導します。
- 自社開発のビジョンソフトウェアを搭載し、レンガタイプの自動切り替えをサポートします。上位システムからレンガタイプ信号を受信すると、人手を介さずに認識モデルを迅速に切り替えられます。
現場の作業条件に対応するため、システムは完全な異常検出ロジックを備えています。レンガの向きの誤りやパレットの欠損を認識すると即座にアラートを発し、誤把持や見逃しを防止します。テーパーが10mm未満のレンガタイプでも、供給される向きが一定であれば安定した認識が可能です。
三、コア性能
±2mmの認識精度、向きと位置決めの二重信頼性
耐火レンガの認識精度は±2mm、システムのビジョン誘導によるデパレタイジング認識精度は≥99.9%、レンガの向き認識精度も≥99.9%です。大小端を持つ異形耐火レンガに対して、正確な向き判別によりロボットを指定方向に配置誘導し、手作業による判断ミスで発生する手直しを効果的に防止します。ミリメートル級の位置決め精度により、グループ把持時の各レンガの把持姿勢が一定に保たれ、把持安定性が向上します。
4秒以内で認識完了、生産ラインのタクトタイムを妨げない
1回の3Dポイントクラウド収集、認識計算から把持点出力までの全プロセス処理時間は≤4秒です。システムは1回のスキャンで整列したレンガの座標を出力可能で、4個/5個/6個のグループ把持モードに同期対応し、個別認識計算を不要とします。窯車パレットパターンの整列配置特性に適合し、1回あたりの把持効率を最大化します。
広範囲な作業条件対応、異常の能動的警告
現場での供給変動に対し、システムは十分な適応能力を備えています。レンガ間隙≥5mm、同列レンガのずれ≤40mm、製品破損率≤1%の条件下で安定した認識が可能です。同時に、パレットパターン検証ロジックを内蔵し、欠損や向きの誤りなどの異常状態を認識すると即座にアラートを発し、問題のあるパレットパターンを事前にブロックし、無効な把持や材料搬送エラーを低減します。
プロジェクト導入後、デパレタイジングステーションは完全自動化され、人手による仕分け監視が不要となり、労働強度と粉塵・高温環境への曝露リスクが大幅に低減されました。複数レンガタイプの自動切り替え機能は企業の柔軟な生産ニーズに適合し、型替え時に停止調整が不要で、生産切り替え効率が大幅に向上しました。
耐火材料業界の自動化アップグレードの核心は、異形ワークや複雑なパレットパターンへの正確な適応にあります。トランスファー・テクノロジーの3Dビジョン対応スマートデパレタイジングシステムは、成熟したアルゴリズム能力とエンジニアリング導入経験により、耐火材料や建材などの業界におけるデパレタイジング・パレタイジングシーンに再現可能な自動化ソリューションを提供し、製造企業の生産ラインの柔軟性、効率性、安定稼働を支援します。