ハンドリング
部品の搬送や整列、製品の積み上げや積み下ろしなどのハンドリング作業は、産業用ロボットがもっとも活躍している用途です。チップやネジなどの極小部品の整列から100kg以上ある重量物の搬送まで、現在のものづくりはロボットによるハンドリングなしに成り立たないと言えるでしょう。そして現在では、より高度なハンドリング作業のロボット化を目指し、ロボットビジョンシステムの導入が進められています。こちらではハンドリング作業に限定し、用途別にロボットビジョンシステムの具体的な活用事例、従来の課題と導入のメリットなどをご紹介します。
コンベアを流れるワークのパレタイズ
物流業界では、荷物をかご車やパレットに積み込む作業を「パレタイズ」、かご車やパレットから荷物を下ろす作業を「デパレタイズ」と呼びます。物流業界に限らず、ものづくりの現場で積み下ろし作業は多く、単純作業ですが荷物の重量や個数が増えると作業者の負担も増大します。そこでパレタイズおよびデパレタイズを自動化する「パレタイザ」「パレタイズシステム」などを導入するケースが増えています。
こちらの事例は、産業用ロボットとロボットビジョンシステムを導入し、コンベアを流れるワークのパレタイズ作業を自動化したものです。従来の「パレタイザ」「パレタイズシステム」は、同一品種しかパレタイズできず、品種切り替えごとに段取り替えや再設定の工数がかかっていました。ロボットビジョンシステムを活用すれば、ワークのサイズや積み付け先に合わせて最適なパレタイズが実施可能。さらに画像処理によってワークのサイズ、位置ずれ、荷崩れなどを監視すれば、破損やラインエラーによる停止なども未然に防げます。その結果、パレタイズ作業の省人化・効率化・作業環境の改善などの効果が得られます。
キーエンスのロボットビジョンシステムは、カメラを増設することで外観検査や品種判別なども同ステーションにて実現可能。フローに従って設定するだけでさまざまな動作が可能な簡単インターフェースを採用しているので、既存のロボットに手軽に追加することができます。
お菓子のピッキング&箱詰め
ロボットビジョンシステムを活用し、コンベアを流れる菓子の箱詰めを自動化した事例です。ワーク搬入コンベアを流れる菓子をカメラで検出し、向きなどを判別してピッキングし、箱詰めを行います。通常のロボットでは、「位置ずれがあるとピッキングできない」「変形しやすい菓子の梱包などを正確にピッキングできない」という問題がありましたが、ロボットビジョンシステムを導入することで解決できます。ロボットビジョンシステムを導入すれば、画像処理でワークの識別もできるので多品種混合のコンベアにも対応。異なる品種を識別し、ワークごとにピッキング&箱詰めできます。また、ワーク検出用カメラで画像検査も同時に行えるので効率的です。
キーエンスのロボットビジョンシステムは、既存システムへ手軽に組み込むことができます。31万画素〜6400万画素と対応カメラも豊富で、ひとつのカメラでロボットビジョン+画像検査を同時に行えます。システム構築の自由度も高く、設計工数の削減やシステムの簡易化、サイクルタイムの短縮にも効果的です。
パーツフィーダなしでの部品整列
従来は部品を整列させるためにパーツフィーダを使用していましたが、品種ごとに段取りする手間がありました。扱う品種が増えれば段取り替えの手間と時間も増え、設備費用も増大します。しかし、ロボットビジョンシステムを用いることでパーツフィーダなしでの部品整列が可能です。こちらはパーツフィーダレスで多品種の部品整列供給を実現したロボットビジョンシステムの導入事例です。部品投入ホッパーから排出される部品をカメラで撮像し、形状を認識してロボットで整列します。従来のパーツフィーダを用いた方式に比べてコンパクトになり、段取り替えも不要になるので多品種を扱う生産ラインで効果を発揮します。
また、最近では専用のパーツフィーダではなく、ピッキングフィーダにロボットビジョンシステムを使用する導入事例も増えています。ロボットビジョンシステムを活用すれば、画像認識でワークの位置・角度・品種を正確に検出でき、1台のパーツフィーダで多品種を同時に流すことができます。1台のパーツフィーダで多品種対応できるので運用コスト削減、設置スペース削減といった効果もあります。コンベア設備の有無などにより、パーツフィーダやピッキングフィーダを使い分ければより効率的な生産ライン構築につながります。
キーエンスのロボットビジョンシステムは、悪条件下でも対象物を高速かつ正確に検出するサーチツールを搭載。照明が安定しない環境下やワークが重なり合っている状態などでも正確に検出でき、高速&正確なピック&プレースが可能です。さらに多くのロボットメーカーに対応し、既存のロボットを活かしながら最小限の手間・費用でロボットビジョンを導入することができます。