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自動車溶接工程

無人化・工程自動化を実現する3Dマシンビジョン CoPick3D の機能

産業用カメラ 3Dマシンビジョンシステム CoPick3Dは、±0.5mm以内の誤差を保証する高速・高精度な自動組立・検査に最適なソリューションです。広範囲を数秒以内に高精度でスキャンすることが可能です。そのため、システム全体の構成コストを大幅に削減できます。ストラクチャードライト(構造化光)カメラにて取得できるカラー情報を含む高解像度データは、ディープラーニングやマシンラーニングを活用した後工程の検査システムともスムーズに連携します。多様な産業環境に柔軟に対応可能であり、完全な無人自動化を実現いたします。

産業用カメラ 3Dマシンビジョンシステムの自動化・無人化を支える主要機能

3Dマシンビジョンシステム

正確な自動化システム

  • ±0.1mmの精度を基盤に、複雑な工程でも最終的に±0.5mm以内の誤差でロボットガイダンスを実現
  • 作業者の介入なしで安定した部品の整列および組立が可能

リアルタイムでの処理対応

  • CUDAベースの並列処理により、1.5秒以内の全体処理時間を実現
  • 多品種・少量生産の現場でも迅速な切り替えとリアルタイム対応が可能

高い測定精度

  • ストラクチャードライトを利用した産業用カメラで色や反射率の異なる物体も同時に認識可能
  • 3Dポイントクラウドに基づく高精度な位置推定および品質検査に対応

効率が良い生産体制

  • ハードウェアとソフトウェアの統合による最適化を提供
  • 全工程のリードタイム短縮と生産性向上に貢献

産業用カメラ活用で実現する3Dロボットガイダンスソリューション

フロントガラス・サンルーフ自動装着システム

CoPick3Dを基盤とする3次元マシンビジョンソリューションは、車体がわずかにずれた状態で組立工程に流入しても、FineLocalizer(CLE社が開発したロボットガイダンス用アプリケーションソフトウェア)を用いて車体の位置を高精度に補正することができます。
また、ガラス整列機やグリッパー自体で発生する誤差やズレもリアルタイムで検知し、車体とガラスの相対位置を同時に考慮した高精度ロボットガイダンスを実現します。
このソリューションは、単一システム内でガラスの装着と品質検査を統合的に実行でき、工程全体の品質を安定的に維持するとともに、継続的な品質モニタリングも可能にします。

フロントガラス・サンルーフ自動装着システム

ボルトピッキングシステム

CoPick3Dを活用した本システムは、容器内に無造作に積まれたボルトの位置をわずか一度のストラクチャードライトを利用したスキャンでユーザーが指定したn個まで同時に検出し、ナットランナのカートリッジに対して順次かつ正確にピッキングできるようロボットをガイドします。
さらに、ピッキング作業中にボルト山の崩れや位置の変化といった不確実な状況にも対応可能な、ユーザーの意図に応じたビンピッキング技術(User Preference-Based Bin Picking)を搭載しています。これにより、ピッキングの安定性と一貫性を最大限に高めます。
本ソリューションは、従来のドラム式ボルト整列機と比べて柔軟性に優れた作業環境と高い対応力を提供します。
ダミー容量の制限、ボルトの多様な種類、不良品の選別といった現場での実用的な制約条件にも効果的に対応することが可能です。

ボルトピッキングシステム

非定形ワイヤリングコネクタの着脱システム

CoPick3DとFineLocalizerは、自動化工程において特に難易度が高いとされる非定形ワイヤーケーブルおよびコネクタの着脱作業を安定的かつ高精度に自動化することを可能にします。
代表的な導入事例としては、電気自動車の電力システム内で使用される3つのコネクタが結合された検査用モジュールケーブルを、限られた時間内に順番通り接続する作業を完全自動化しました。
本ソリューションは、従来作業員が手作業で行っていた工程をロボットに置き換えることで、高精度なグリッピングと安定した組立て作業を実現し、生産効率を飛躍的に向上させます。

非定形ワイヤリングコネクタの着脱システム

タイヤ・ホイール自動装着システム | ディープラーニングによる高精度外観検査

FineLocalizerが提供するCoPick3D専用のホール・スタッド認識技術は、四角形・五角形・六角形といった幾何学的制約条件を活用し、わずか3つのホールまたはスタッド情報のみで、ホイールハブ全体の姿勢を高精度に算出することが可能です。
また、CoPick3Dはカラー テクスチャ(Color Texture)ベースの機能を備えており、タイヤ・ホイールの自動装着と同時に異種検査まで一括で実行できます。これにより、従来は別途設置されていた複数のビジョンシステムを統合・簡素化し、設備コストと設置スペースを大幅に削減します。
さらに、本技術はディープラーニングに基づく高精度な物体認識により、タイヤやホイールのタイプを問わず正確に識別可能。車両ごとのシーケンス(組立順序や仕様)に従って、誤りのない高精度な装着作業を実現します。

タイヤ・ホイール自動装着システム

ストラクチャードライトの特性を利用した検査機能システム

FineLocalizerは、±0.2mm、±0.1°以内という高精度な補正誤差範囲を実現するロボットガイダンスアプリケーションです。
また、ストラクチャードライトを利用して暗い物体と明るい物体を同時にスキャンすることが可能です。さらに、非定形かつ複雑な形状を正確に認識する高度な検査機能も備えています。

産業用カメラ 計測画面

ヘッドライニング自動マウント用FineLocalizer

産業用カメラ 計測画面

ワイヤーケーブル自動組み立て用FineLocalizer

産業用カメラ 計測画面

ホイール・タイヤ認識用FineInspector

産業用カメラ 計測画面

ホイール・タイヤ自動取り付け用FineLocalizer

産業用カメラの3Dマシンビジョン技術に関する情報はこちら

工程自動化システムに関する仕様などの詳細情報を掲載した資料を提供しております。また、デモやベンチマーク等のご依頼も承っておりますので、お気軽にご相談ください。

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