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コグネックスのビジョンシステムを搭載した刃物研磨用のロボットセル

コグネックスのパワフルなPatMax®ツールを利用した、刃物研磨用と表面仕上げ用の特殊セルの開発
- ロボティクスを専門とするイタリアの工作機器メーカーのSIRにおける事例 -

SIRは、イタリアのモデナにある工作機器メーカーです。同社は、最近、金属加工用セルを考案して製品化しました。その目的は、研磨され、使用された後に元の形状がわからなくなってしまった、摩耗した刃物を再加工することです。

このセルの特徴は、元の刃の形が分からなくても、さまざまな種類の刃物を研げるという点です。正しく刃物を研ぐためには、刃物がどのくらい使われていて、元の形状からどのくらい変形しているのか詳細を知る必要があります。通常、刃物は手作業で研ぐため、実際の形状が理論的な形状と一致するとは限りません。したがって、刃物の正しい形状をリアルタイムで推測するためのビジョンシステムが必要です。

このセルでは、ロボットが刃物をピックアップしてビジョンシステムの下に配置し、現在の形状を取り込みます。次に、刃物の両面を別々に研ぎます。その後、刃物の先端が平らで均等になるように研磨します。最後に、コールドトリミングによって、研磨くずを取り除きます。作業が完了したら、作業開始前に入れられていたのと類似するバスケットに刃物を入れます。

ビジョンシステムは、同じ種類の刃物であっても、柄が異なるため、まず、刃物の柄の種類を認識します。その後、刃の部分をスキャンして、元の形に戻すために必要なすべてのポイントを計算します。形状を取得したら、最初の解析を実行して、変則的なポイントをすべて区別し、深すぎるくぼみがないかどうかを調べ、通常の作業サイクルを続行します。

最初の解析が完了したら、刃物を元の形状に戻すために、形状を標準化します。標準化された形状が取得できたら、2回目の解析を実行して、刃物の使用状況を確認し、速度や入射角といった作業パラメータを修正します。次に、摩耗の激しい刃物の場合には、柄の部分を誤って削ってしまうのを防ぐため、開始ポイントを決定します。仕上げのポイントは、刃物先端の角度や形状を考慮して、適宜決定します。

このロボットは、PatMax、Blob、およびCaliperツールを使用しているVisionPro®を搭載したコグネックスのVPM-8501画像取り込みカードを採用しています。また、標準アナログカメラを、カードとシステムの前面または後方に取り付けています。光源は、実行する解析の内容に応じて制御できます。ロボットとの通信はインターネットを介して行い、ファイルを転送することで、研磨、仕上げ、コールドトリミングや、作業プロセスの開始と終了など、実行したすべてのプロセスにおいて使用された値や角度の情報が提供されます。ソフトウェアでは、シンプルなスクリーンショットを利用して、調査パラメータを制御します。

この独自のアプリケーションは、刃物の製造がランダムであり、形状が千差万別であることを考慮すると、本来の形状を推定するという非常に困難な作業を実現し、大きな成功をもたらしました。

 

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