ケーススタディ

業界 - 製造/包装
製品 - Triton 5.0 MPカラーカメラ Feat. ソニーIMX264搭載
SDK - Halcon SDKを使用したPENSUR社製カスタムビジョンソフトウェア

ブリスター包装のための効率的な視覚誘導ピック
&プレースシステム

ブリスターパックは、消費財や小型の錠剤・カプセルなどのユニットドーズパッケージとして一般的に使用されています。ブリスターパックは、プラスチックまたはアルミニウム製の空洞部と、紙、プラスチック、アルミニウム、またはソフトフォイルなどをラミネートした蓋部の2つの部分から構成されています。充填の際には、製品を空洞にし、蓋をして製品をパッケージの中に封入します。充填の際には、あらかじめ形成されたキャビティに製品が適切に供給され、その後、蓋材が支持体にシールされます。

充填時には、まず製品をあらかじめ形成された空洞に適切に供給し、その後、蓋材を支持体にシールします。包装前にすべてのアイテムを識別、検査しても、ブリスター充填プロセス中に製品の損傷や事故のリスクは残り、しばしば手作業が必要となります。

挑戦

従来、商品の仕分け・梱包作業は2段階に分かれていました。まず、包装する製品群ごとに、製品を手作業で整理し、次の工程で取り出しやすいように箱に入れます。その後、機械で成形されたブリスターに、オペレーターが製品の箱を挿入していました。このような手作業では、毎日何万個もの製品をブリスターに入れるため、作業者は繰り返しの動作で労働災害を起こしやすくなります。もう一つの課題は、速度と精度の要件を考慮し、サイズ、形状、デザインが異なる様々な製品ラインをサポートすることでした。0.5mmという低いピッキングエラーを達成するためには、カスタムのキャリブレーション手順を開発する必要がありました。

ブリスターに箱を分類して配置する際の集中的な手作業を減らすために、より効率的なビジョンベースのピック&プレースソリューションがPensurによって開発されました。これは、業界グレードのコンポーネントを使用した最先端のオートメーションソリューションを提供するエンジニアリング企業です。高速で信頼性の高いハードウェアと、カスタマイズされた最適化されたソフトウェアにより、スピードの要求を満たすことが可能となりました。カスタムコンピュータビジョンソフトウェアとLUCIDのTritonカメラを組み合わせて、各製品のトレーニングと正確な識別に使用しました。

実際にピックアンドプレースシステムを見てみましょう。———->

ADASTEC autonomous electric bus case study

PENSURのピックアンドプレースシステムの動作を動画でご紹介します。

解決策

各システムには、2台のLUCID TRI050カラーカメラが搭載されており、このアプリケーションでは接着剤を含む製品の位置と識別に使用されています。このGigE Visionカメラは、最大の速度を得るために別々のギガビットポートに接続されており、ピッキングシステムと同期するために、ロボットによって光絶縁ピンでトリガーされます。「LUCIDのカメラの画質と優れた光学系の組み合わせにより、視野全体で製品を正確かつ一貫して識別することができました」とPensur社の電気エンジニア兼プロジェクトマネージャーのPablo Senatore氏は述べています。 カスタムビジョンソフトウェアは、MVTecのHalcon SDKを使用してPensur社が開発しました。

このソリューションは、コントロールパネル、処理ユニット、エレベータコンベヤ、1対のロボット・カメラ・コンベヤシステムで構成されています。まず、コントロールパネルでブリスター加工する製品を選択します。オペレーターは30種類以上の製品の中から選択することができます。

PENSURのシステムでは、2台のLUCID TRI050カラーカメラを使用して、製品の位置と識別を行っています。

その後、製品はエレベーターコンベアで送られ、製品の選別段階では一定の速度が得られるようになっています。その後、エレベーターコンベアで商品を送り、一定速度で商品を仕分けし、水平コンベアで1台目のロボットの作業スペースに到着します。<その後、LUCIDの5.0MP Tritonカラーカメラ(ソニーIMX264グローバルシャッターCMOSイメージセンサー搭載)で画像が撮影されます。処理後、システムはどの箱をピッキングするかを決定し、製品の箱がどのようにブリスターステージに到着するべきかに応じて、2つ目のシステムのベルトコンベア上に配置します。最後に、2台目のロボットのワークスペースに箱が到着すると、箱の位置を確認し、バーコードを検証し、その情報をもとにロボットが箱をブリスターに入れるか、廃棄するかを判断します。

実装されたソリューションは、2つのステージを1つのステーションに統合します。製品はエレベーターコンベア上でスタートし、1台目のロボットがTritonカメラを使って製品を仕分けします。この仕分けにより、カメラが認識できるように、製品の箱の正しい面が2台目のロボットに届くことが保証されます。第2ステージでは、箱の位置を確認し、バーコードで識別し、毎分45箱の割合でブリスターに配置します。

導入されたソリューションでは、ピック&プレースシステムの両方のステージを1つのステーションに統合し、GigE Visionカメラで同期させています。1台目のロボットが製品を仕分けし、2台目のロボットが箱を探して識別し、ブリスターパックに入れます。

ソニーのIMX264 CMOS 5.0 MPセンサーを搭載したTritonカメラは、PENSURのビジョンベースシステムで一貫してアイテムを識別することができる優れた画像品質を提供します。

結論

従来のピック・アンド・プレース方式のブリスター検査システムは、形状、サイズ、位置などが頻繁に変わる新製品のための複雑なティーチング・プロセスを必要とし、オペレーターにとっては使いにくいものでした。高速で信頼性の高いハードウェアコンポーネントとカスタム仕様のビジョンソフトウェアを使用することで、この最先端のピック&プレースシステムはコスト削減をもたらし、労働効率と高いスループットを最大化することで生産現場での従業員の生産性と安全性を向上させます

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