共同アプリケーションでマシンビジョンを選択する際の 6 つの考慮事項

Feb 13, 2024

マシンビジョンの歴史は、1980 年代の現代の産業用ロボット時代の始まりにまで遡ります。 協働ロボット (または「コボット」) に視覚機能を強化すると、より高い精度、柔軟性、インテリジェンスで実行できるようになります。 ただし、各アプリケーションの特定の要件は大きく異なる可能性があるため、統合は万能のプロセスではありません。

たとえば、電子機器の組み立てラインでは、プリント基板 (PCB) の組み立て作業を行う協働ロボットが、PCB 上のコンポーネントの位置の特定や品質の検査など、高精度が要求される 2 つ以上のタスクにマシン ビジョン システムを使用できます。組み立て後のはんだ接合部の状態。

一方、製品に検査に合格したことを示すステッカーが貼られているかどうかを検出するなどの単純なアプリケーションは、単純な 2D カメラベースのシステムによって低価格で実行できます。

MarketsandMarkets によると、世界のマシン ビジョン市場は 2021 年から 2022 年にかけて 10.7% 成長し、その価値は 120 億ドルに達し、2027 年までに 172 億ドルに達すると予測されています。協働ロボット システムでのマシン ビジョンの採用を推進する主な要因には、次のようなものがあります。マシンビジョンハードウェアの手頃な価格。 使いやすさの向上。 そして人工知能の導入。 これらの改善によりパフォーマンスが向上し、新しい協働ロボット アプリケーションが可能になり、マシン ビジョン プロジェクトの TCO (総所有コスト) が削減されます。

では、コボットベースのアプリケーション用のマシンビジョンシステムを選択する際に留意すべき主な考慮事項は何でしょうか?

1. マシンビジョンの必要性を判断する

まず最初に、アプリケーションにマシン ビジョンが必要であると確信していますか? 従来のセンサーや器具を使用してアプリケーションを実行できますか? たとえば、一部の協働ロボットには、視覚をまったく必要とせず、ペグボード上の格子状に配置された部品を簡単にピックアップできる、ユーザーフレンドリーなパレタイジングウィザードが組み込まれています。 同様に、高精度を必要としない単純な分類および検出アプリケーションは、従来のセンサーを使用して実行できます。

それにもかかわらず、かなりの数のタスクが何らかのマシン ビジョン システムを必要とします。 これらには、物体認識、可変物体の位置、品質検査タスク、および安全性を含むアプリケーションが含まれます。

2. 場所、検査、安全性?

ビジョンが組み込まれた協働ロボット アームを購入する前に、それがアプリケーションに適したビジョン ソリューションであることを確認してください。 ここでは、初心者から上級者までの幅広いビジョン ソリューションとのシームレスな統合を提供するコボットが大きな利点となります。 幅広い互換性により柔軟性が向上し、協働ロボットへの初期投資を将来にわたって保証するのに役立ちます。

ほとんどのビジョンベースのアプリケーションは、位置 (経路計画を含む)、検査、安全という 3 つのサブドメインのいずれかに分類されます。 部品位置のアプリケーションでは、ビジョン システムが正確な物体認識と姿勢推定ができることが重要です。

品質検査の役割では、システムは微細な欠陥を検出できる必要があります。 これには、高解像度のカメラと高度な画像処理ソフトウェアが必要です。

人間が協働ロボットの作業スペースに近づいたり入ったりしたことを検出するなどの安全アプリケーションの場合、マシン ビジョン システムにはリアルタイム処理機能、堅牢な物体検出、および追跡機能が必要です。

3. 照明を考慮する

照明は画質に大きな影響を与え、その結果、ビジョン システムのパフォーマンスに大きな影響を与えます。 一部のビジョン システムでは、一貫した高コントラストの照明条件が必要です。 多くのマシン ビジョン システムには、この側面に対処するための独自の照明コンポーネントが付属しています。

一方、他のマシン ビジョン ソリューションは、変動する照明条件に対処できます。 1 日を通して周囲の光レベルが変化すると、一部の視覚システムに影響が出る可能性がありますが、そうでないものもあります。 蛍光灯から LED 電球の使用に切り替えるなど、工場で使用される電球の種類を変更しただけでも、一部のビジョン システムに障害が発生する可能性があります。