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ハンドアイ アプリケーションの次の次元 – モーション

ロボット工学では、ビジョン システムがロボット アームに直接取り付けられているセットアップをハンドアイ システムと呼びます。 、一般的に最後のジョイントの後ろにあります。つまり、ビジョンシステムはロボットアームと一緒に動きます。このアプローチはロボティクスではかなり新しいものであり、通常はロボットの作業ボリュームの上にビジョン システムを固定して取り付ける方法に代わるものです。ハンドアイ アプローチは多くの用途に役立つ可能性がありますが、その可能性はこれまでのところ、標準的なビジョン システムによって大きく制限されていました。 Photoneo には、最終的にこれらの視覚に基づく制限に終止符を打つ究極のソリューションが付属しています。

ハンドアイ アプローチの利点

ハンドアイ アプローチは、特定のアプリケーションで非常に役立ちます 固定式ビジョン システム方式に比べて多くの利点があります。まず第一に、関心のある領域に具体的に向けることができるため、はるかに大きなスキャン ボリュームをカバーでき、後者のアプローチよりもはるかに柔軟性が高くなります。 したがって、ビジョンシステムは、ロボット自体のスキャンボリュームではなく、ロボットのリーチによってのみ制限されます。

スキャン距離はスキャン精度を決定する主要なパラメーターの 1 つであるため、スキャン範囲が短いハンドアイ ビジョン システムは、スキャン距離が長い固定式ビジョン システムと比較して、はるかに高いレベルの詳細を提供できます。 顧客が小さな部品で満たされた大きなビンを持っている場合、ロボット アームに取り付けられた短いスキャン範囲の小さなスキャナーを使用することで、最高レベルの詳細が得られます。 したがって、ロボットは最適な距離からスキャナーでビンの中身に近づき、さまざまな角度や視点から個々の部品をスキャンできます。ただし、固定ビジョン システム (Photoneo PhoXi 3D Scanner XL など) で十分な詳細レベルが得られる場合は、固定ビジョン システムのアプローチを選択することをお勧めします。

ハンドアイ システムは、アプリケーションが2 つ以上のコンテナを含む場合にも有利なオプションです。 .固定ビジョン システムを使用した標準的なセットアップでは、ビンの上に直線軸が必要になるか、複数のビジョン システムが必要になります。ハンドアイ システムでできる 1 台のスキャナーがロボット アームと共に 1 つのコンテナーから別のコンテナーに移動します。

ビンの中身を至近距離から、またどのような視点からでもスキャンできるため、影に関連する問題も効果的に解消されます。 コンテナの上に固定されたビンの壁またはビジョン システムは、コンテナの特定のセクションに影を落とす可能性があります。 一部のパーツの適切なスキャン取得を阻害します。このような場合、ビンに対するスキャナーの最適な位置を見つけるために妥協する必要があり、場合によっては部品を手動で再配置する必要があります。ハンドアイ アプローチは、この課題を簡単に克服できます。

最後に、アプリケーションによっては、特に周囲光の低減に関しては、ロボット セルが配置されている部屋に特別な調整が必要になる場合があります。 .コンテナをさまざまな角度からスキャンできるため、部屋全体を暗くする必要が最小限に抑えられます 、最初にビンの片側をキャプチャし、次に別の側をキャプチャできます。

ハンドアイ システムは、ますます多くのロボット アプリケーションで確固たる足がかりを得て、人気が高まっている最新のアプローチを提示します。協働ロボティクスの台頭により、その利点はさらに重要になっています。ただし、ハンドアイ アプローチの展開は、特定の種類のアプリケーションでのみ意味があることに注意してください。

ハンドアイ アプローチを展開する前の重要な考慮事項

ハンドアイ アプローチを選択する前に、特定のアプリケーションの要件と複雑さを慎重に検討する必要があります。このタイプのセットアップには多くの利点がありますが、ハンドアイ アプローチを決定する前に考慮する必要がある特定の要素があります。

ハンドアイ システムには、より難しい取り付けが必要です 固定ビジョン システムを使用したセットアップよりも優れています。また、展開されたビジョン システムに電力を供給するケーブルを処理する最適な方法を見つけることもより困難です。

また、スキャナはロボット アームに取り付けられているため、ロボットの動きが制限される場合があります。 したがって、小型のビジョンシステムを使用することをお勧めします。 Photoneo PhoXi 3D スキャナー ファミリーの最適なモデルは XS、S、M であり、MotionCam-3D モデルの S、S+、および M は、全体で 16 センチメートルから最大 1.5 メートルまでのスキャン範囲をカバーします。

ハンドアイ システムのもう 1 つの欠点は、センサーと衝突するリスクが高いことです。 ロボット アーム上でビジョン システムの最適な位置を見つけることが難しい可能性があります。 特にサイズが大きい場合。もう 1 つの大きな欠点は、ロボットの動きによって振動が発生することです。 、標準の高精度エリアスキャンビジョンシステムでは処理できません。このため、スキャン取得中はロボット アームを静止させる必要があり、サイクル タイムが長くなる可能性があります。 その結果、ハンドアイ アプローチは、タイム クリティカルなアプリケーションには適切なソリューションではありません。

多くの場合、Photoneo PhoXi 3D Scanner XL などのスキャン容量が大きい高品質の 3D ビジョン システムを使用した固定ビジョン システムのアプローチを選択する方が、セットアップが難しいハンドアイ システムを選択するよりも優れています。インストール。

もちろん、ハンドアイ セットアップが あるアプリケーションもあります。 最善の選択肢であり、 そうする このアプローチは大きなメリットをもたらします。 そのような場合、前述のハンドアイ システムの欠点はで克服できます。 Photoneo の革新的な「パラレル ストラクチャード ライト」テクノロジー – 効果的に振動に抵抗できる唯一の 3D センシング アプローチであり、モーション アーティファクトのない移動オブジェクトの高品質 3D スキャンを可能にします。

手と目の協調動いている

Photoneo 3D カメラ MotionCam-3D に実装された「Parallel Structured Light」テクノロジーにより、トレードオフのない手と目の調整が可能になります。 MotionCam-3D は、ロボット アームの動作中でも高品質のスキャンを提供する唯一の 3D ビジョン システムです。カメラは振動に強く、ロボットを止める必要がありません。

この技術により、時速 144 キロメートルまで移動するオブジェクトをキャプチャできるため、ロボット アームの動きによる振動が 3D 点群データの品質に影響を与えることはありません。 このカメラは、利用可能な 5 つのモデル (S、S+、M、M+、L) で 0.9 Mpx の解像度と 300 ~ 1250 μm の精度を提供します。静的モードに切り替えると、パラメーターはさらに高くなり、2 Mpx の解像度と 150 ~ 900 μm の精度が得られます。

これの最大の利点は、スキャンを行うためにロボットを停止する必要がないことです。 、サイクル タイムを大幅に短縮 市場で入手可能な他のすべてのテクノロジーと比較した場合。したがって、オブジェクトの位置を即座に追跡するなど、新しいアプリケーションへの扉が開かれます。

この議論は、標準的な方法の欠点によって一般的に非常に制限されてきた協働ロボット工学の文脈でも関連性があります。 協働ロボット自体は産業用ロボットよりも遅く、ハンドアイ アプローチと組み合わせると、サイクル タイムはさらに長くなります。 MotionCam-3D はこの制限を克服し、協働ロボットのアームに取り付けた場合にも完全に機能します。

MotionCam-3D には 5 つのモデルがあります。ハンドアイ アプリケーションに最も適しているのはモデル S、S+、および M です。最小のモデル S は 366 ~ 558 mm のスキャン範囲に適していますが、モデル S+ は同じボディ寸法です。 (80 x 68 x 307 mm) は、スキャン範囲が 630 ~ 1574 mm の拡張視野を提供します。モデル M は、497 ~ 939 mm の範囲のスキャン距離に最適です。

Motioncam-3D は、静的または動的なシーンを問わず、あらゆる種類のロボット タスクの究極のソリューションとして提供されます。 ハンドアイ アプローチのビジョン システムに基づく制限は、今や過去の問題です。 MotionCam-3D は、高速でスキャンするための最高の解像度と精度、振動に対する効果的な耐性、およびかつてないほど短いサイクル タイムを提供します。

アプリケーションにハンドアイ アプローチを導入することを検討している場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様のプロジェクトについて喜んで相談し、最適なソリューションを提案いたします。


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