Robot Vision Automation

ビジョンがロボットを動かすために必要なこと

座標変換・通信・検査を一つの構造に結び付けてはじめて、ピック自動化が動きます。

01

ロボットビジョンと検査ビジョンは違います

検査ビジョンは 合格/不合格(1/0) を出力しますが、 ロボットビジョンはロボットがそのまま使える X / Y / θ 座標 を作ります。 この違いを理解せずに接続すると、ロボットはどこへ行けばよいか分かりません。

二つの違いを詳しく見る →
ロボットアームとの干渉回避 — 最低撮影距離 650 mm

650mm+

ロボットアームと干渉しない撮影距離

広い範囲に散らばった多数の部品を撮影

最大 6 ピック

1 回の撮影で複数部品の座標を取得

0.8×1.6mm の微小部品 — X/Y/θ 座標でピック

X / Y / θ

OK/NG ではなくロボット座標

02

キャリブレーション — カメラとロボットの座標を合わせる

カメラが見る座標と、ロボットが動く座標は、最初から異なります。 9 点キャリブレーション で二つを合わせない限り、 認識率がどれほど高くてもピックは外れます。

ツール補正と製品高さまで — キャリブレーション →
カメラ座標系とロボット座標系の向きの違い — 角度 θ1
カメラ原点 (0,0) とロボット原点 (0,0) は、位置も向きも異なります。θ1 は二つの座標系の間の回転角です。

03

座標の送信 — TCP/IP と IO 通信

ピック座標は TCP/IP ソケット で直接送るか、 トリガと完了を デジタル IO 信号 でやり取りします。 ABB・UR・現代ロボティクスなど多くのブランドが、この標準通信に対応しています。

ロボット連携を詳しく見る →

TCP/IP 通信フロー

1

トリガ送信

sio_Vision = "002"

ロボット → ビジョン PC:撮影・認識要求

2

応答待ち

wait( sioGet(sio_Vision, ln_Num) > 0 )

ビジョン PC が CSV 文字列を送るまで待機

3

受信データの解析

"OK, X, Y, RZ, nFound"

OK/NG

結果

X

位置

Y

位置

RZ

角度

n

個数

4

ロボット移動条件の確認

OK かつ nFound > 0 なら → n_X / n_Y / n_RZ へピック移動

04

座標の送信 — メーカー専用プロトコル

FANUC(PCDK)や YASKAWA(Motocom/MotoPlus)のように、メーカー独自のプロトコルを使うロボットもあります。 AIM はこうしたメーカー専用プロトコルにも専用の処理で対応します。

ロボットビジョン自動化を詳しく見る →
FANUC ロゴ
Yaskawa ロゴ
IAI ロゴ

AGILEBOT

05

テンプレートマッチングと認識性能

基準画像(テンプレート)と撮影画像を比較して位置と回転角を求めます — 2592×1944 の全画面探索と判定を含めて約 0.5 秒(撮影とロボットへの送信は除く)。 性能はアルゴリズムより先に 照明・レンズ・撮影環境 で決まるため、部品ごとの条件を Recipe として保存し維持します。

AimFactoryCore を見る →
テンプレートマッチング設定 — 基準画像と ROI の登録

① マッチング設定

基準画像(テンプレート)を登録し、ROI・照明・露出条件を Recipe として保存します。

テンプレートマッチング結果 — 部品の位置と回転を認識

② 認識結果

部品の位置と回転角をリアルタイムで検出し、座標をロボットに渡します。

06

ロボットビジョンに必要な検査

ピック自動化において、ビジョンの役割は「位置を探す」だけではありません。 部品を正しく掴めたか、向きは合っているか、次の工程へ進めるかも検査します。

円中心補正 — ビジョンで算出した中心座標

円中心補正

ピック前に部品の表裏と向きを確認し、向き不良を除外します。

重なり検査 — 重なった部品の検出

重なり検査

重なった部品を検出し、きれいに分離した部品だけをピック対象として選びます。

グリッパ検査 — ピックアップ後の把持状態の確認

グリッパ検査

ピック後の把持状態を確認し、失敗や位置ずれを次の工程の前に除外します。

Products

ここまでが原理です。製品として導入するなら

上記の認識・座標合わせ・ロボット連携を実際に動かすのは AimFactoryCore です。 ビジョン単独の構成も可能です。

お使いの部品とロボットで動くか、確認しませんか?

お使いのロボット・部品の種類・工程条件をお知らせいただければ、適した構成を一緒に検討します。 ビジョンソフトウェアだけを単独で導入することもできます。