導入事例

製パン工場における3Dロボットビジョンの活用

反射物検知の課題

幅広い商品を生産している製パン企業では、人材リソースの最適化やパンの箱詰め作業の効率化が求められていますが、そのための自動化システムの開発にはさまざまな課題がありました。

主な課題

パンの種類が多く、それぞれの大きさや形状も異なるため、ベルトコンベヤー上における位置や向きの把握が困難
透明なパン袋はコントラストや反射性が低く、光学センサーによる検知が困難

ソリューション：3Dコンピュータービジョン搭載型ピックアンドプレースロボット

KINE Robotics社がBasler、OEM Finland社と共同開発した3Dロボットビジョンシステムには、ピックアンドプレースロボットが搭載されており、ベルトコンベヤー上を流れる大きさや形状の異なる商品を正確にピックアップし、箱詰めすることができます。これまで人間の手で行っていたパンの箱詰め作業を自動化することで、生産工程を高速化するとともに、不良率も低減しました。

システムの仕組みは次の通りです。まず、ベルトコンベヤーの上に設置されたBasler blazeがToF方式で3D撮影を行い、30万点以上のXYZ座標から成るポイントクラウドを生成します。そして、Matrox Imaging社製画像処理ソフトウェアMatrox Design Assistant Xを介してポイントクラウドを距離画像に変換した後、2D画像解析ツールを使用してロボットのグリップ位置を決定します。なお、ロボットにはストーブリ社製スカラロボットTS2-60が採用されました。このロボットは、TCPを介してストーブリ社製ソフトウェアVALtrackと通信を行うことで、カメラから送られてきたグリップ位置の座標情報、光学トリガーセンサーの信号、ベルトコンベヤーのエンコーダー信号を組み合わせることができます。

コントラストに基づく2D画像解析とは異なり、3Dカメラを使用してベルトコンベヤー上の商品の位置や向きをポイントクラウドとして記録することが、今回のシステムの大きな特長です。しかも、パン袋の色にも左右されないので、撮影の安定性がさらに向上しました。