ロボット検査セルを製造するすべての企業が競争に勝つためには、信頼性が高く、シンプルで安全に使用できる、技術的に革新的なソリューションを備えた自動検査セルを設計・製造する能力を持たなければなりません。ビジョンガイド付きロボットソリューションの使用は、生産およびアセンブリプロセスを最適化し、今日のグローバル市場で競争力を維持するために不可欠です。
イタリアを拠点とするTiesse Robotは、産業オートメーションプロセスにおけるリーディングカンパニーであり、様々な産業分野向けのロボティクス用ビジョンシステムを中心に、研究開発に多大なリソースを投資しています。同社は、柔軟で構成可能なコグネックスの画像処理ソフトウェアを使用して、ビジョンガイド付きロボットアプリケーションの部品の位置、部品計測、部品検査、寸法および品質チェックなど、幅広いタスクを行っています。
Tiesse Robotのコマーシャルディレクターであるマウリツィオ・ラヴェッリ氏は次のように述べています。「ビジョンシステム市場は、従来の部品認識から、コンテナやパレットから直接部品を扱うための三次元ビジョンに移行しています。このプロセスにより、部品の精製、バリ取り、仕上げ加工も可能になります。さらに、企業は、安全システム（自動車ブレーキなど）の機械部品やコンポーネントの品質管理のために、リニアカメラとレーザー光源を備えたビジョンシステムを開発しています。それと並行して、市場は、加工ユニットから排出される部品の寸法測定を行い、稼働中のユニットにリアルタイムで修正を加える機能を求めています」
Tiesse Robot + コグネックスのビジョンソリューション
お客様に高性能、最大限の信頼性、使いやすさを提供するために、Tiesse Robotはコグネックス VisionProソフトウェアをベースにした人工ビジョンプラットフォームを開発しました。これらのライブラリは、顧客の要件に非常に柔軟に対応できます。
このプラットフォームは、幅広い機能を提供し、カメラの選択に関してハードウェアに依存しないため、アプリケーションごとにシステムを簡単にカスタマイズできます。また、コンベヤベルトに運ばれてくる複雑な形状の部品の位置ズレという一般的な問題に対処するため、Tiesseは位置に関係なく部品を認識できるシステムを設計しました。
使いやすさ
生産オペレータが可能な限りシンプルに使用・管理できるように、Tiesseはビジョンシステムに、ユーザフレンドリーでインタラクティブな多言語インタフェース（イタリア語、英語、フランス語、ドイツ語、日本語）を搭載しました。照明などの環境変化は一般的な問題です。この課題を解決するための鍵となるのはコグネックスのビジョンツールの幅広いポートフォリオで、これには PatMax®、PatFlex®、PatInspect®、非線形キャリブレーションおよび測定ツール、XYZ機能付きロボットガイドツールが含まれます。また、これらの機能に加えて、リモートアクセスを利用してシステムのサポートや再プログラミングも可能です。
洗濯機部品のアセンブリ
Tiesse Robotグループは、コグネックスVisionProソフトウェアでプログラムされた2台のロボットの支援を得て、洗濯機バルブのキャップとスライドローラーの自動取り付け用の検査セルを製造しました。このセルは、装着部品用のパレットストア、穴の中心を遠隔カメラで計測する測定ステーション、キャップを装着するステーション、ローラーボルトの装着とリベット留めを行うターンテーブル、そして各ステーション間で部品を処理し、ターンテーブル上でローラーの仮組みを準備する2台の川崎製ロボットで構成されています。
このセルの特別な機能には、ランダムモードでの生産、キャップを正しく装着しローラー取り付けボルトを挿入するための穴の間隔の誤差補正が含まれます。すべての動作はPCによって制御され、製品の詳細、システムデータとパラメータ、設定、工場設備のステータスの表示、日次生産レポート、アラームを管理します。
ロボットは、エッジに取り付けられた距離センサによって部品を運ぶパレットの高さを計測するサイクルを実行した後、リモートカメラで輪郭の概要を捉え、認識します。手順の完了後、部品をキャップ装着ステーションへと運びます。次に、システムは、ターンテーブルステーションの挿入順序およびローラータイプを指示するコードを取得し、組み立てを完了します。最後は、完成品のパレットに載せられて完了です。
鉄鋳造品向けの自動バリ取り・仕上げエリア
もう1つの興味深い自動検査セルの例は、ビジョンシステムを搭載した多関節ロボット（最大500kgの可搬能力）を、中型および大型の鉄鋳物の精錬および仕上げに使用することです。
オペレータがローリングシャッター付きの搬送デバイスに鋳物を配置すると、コグネックスVisionProソフトウェアが到着部品の向きを示すコードをロボットに送信します。このセルの特徴は、センサと連携して鋳物の正確な位置をX、Y、Z平面で定義する第2のビジョンシステムが搭載されている点です。これらの方法により、部品の形状公差に関わらず、ツール内で精密な位置決めが不要な場合でも、ビジョンシステムによって加工領域の位置を特定できることが証明されています。実際には、ビジョンソフトウェアは、加工ラインをその方向ベクトルとともに再現するための条件を提供し、これによりロボットツールを正確に位置決めすることを可能にしています。
シート仕上げ用検査セルは最大32種類の製品コードに対応
ロボットとビジョンシステムのその他の応用例は、オフィスチェアのプラスチック製背もたれを仕上げるとともに、椅子フレームにシートを取り付けるための金属製インサートを装着する設備に関するものです。
検査セルは、8つの異なる製品コードをランダムにスタンプするプレスの下流にあります。不規則な生産に対応するため、コグネックスVisionProソフトウェアが設備に導入され、スピードや柔軟性を維持したまま、最大32種類の異なる製品コードを処理できるようになりました。
システムはまた、プレスフェーズにおける形状の変化または機械加工時間の変化による様々な製品除去の課題も処理します。
各ロボットのサイクルには、ビジョンシステムによって計算された位置と向きでベルトから流れてきた部品をピックアップすること、寸法確認のために視覚検査を行うこと、ビジョンシステムで測定された位置に従ってすべてのインサートを順次配置すること、そして完成品を搬出コンベヤに置くことが含まれます。
工作機械
ビジョンガイド付きロボットの応用例と同様に、工作機械のためにロボット化された工場設備も注目すべき導入例です。
ツーリング用に設計されたロボットには、部品を認識できるビジョンシステムが装備されています。このソリューションは、部品の生産速度と寸法、およびそれらの移動ロジスティクスに応じて、さまざまなパーツフィーダシステムで構成されています。
これにより機械加工セルは、全自動の部品供給とローディング機能を装備することが可能になります。全自動の作業センター内では、部品はコンベヤベルトやパレットによって三次元マクロエリアに配置されます。次に、ロボットは、空間XYZおよび角度座標を測定するために、コグネックスPatMaxテクノロジを使用して部品を識別します。さらに、コグネックスの非線形キャリブレーションツールを使用すると、キャリブレーションエラーを完全にキャンセルできるため、競争力のあるコストで高いパフォーマンス、信頼性、効率を達成できます。
自動化プロセスへのビジョンシステムの導入は常に進化しており、将来性に富んだ技術です。コグネックス��Tiesseは、この分野での経験と継続的な研究により、新しい応用例やプロジェクトに対応できる体制を整えています。