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エンジン製造の多段階におけるALSONTECH 3Dビジョンの応用例

2023-02-03 10:58

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国家的なデュアルカーボン戦略の推進が続く中、燃料の主要ユーザーである乗用車の電動化は必然的な流れとなっています。新エネルギー」「パワーセル」熱は高まり続けているが、従来型の燃料車の市場は、電気自動車と並行して長く続くでしょう。商用車、建設機械、農業機械、航空機器、船舶、大型発電設備などは、依然として従来型のエンジンで動力を供給する必要があり、エンジン製造業界は、燃費のさらなる低減、エネルギー効率の向上、二酸化炭素排出量の削減などハイエンドで高い技術内容を目指す方向で開発を最適化しています。同時に、ハイブリッドソリューションや水素などの新しい燃料ソリューションも、電化の先にある強力な電力供給ソリューションであり、従来の燃料エンジンにはまだ多くの可能性があります。

電動化のインパクトに対応するにしても、自社品質を向上させるにしても、エンジンメーカーにとって自動化は望ましい選択肢であり、加工品質の継続的な向上、インテリジェントな製造によるコスト削減と効率化、生産ラインのフレキシブル度向上があってこそ、市場の変化によるモデルチェンジや生産切り替えのリスクに対応できます。 3Dビジョンは、生産柔軟化の実現に重要な役割を果たし、これからも、より多くの生産シナリオに活用されていくことでしょう。

エンジンの柔軟化製造における3Dビジョンの応用

3DビジョンによるエンジンブロックのCNCロード

エンジンブロックは様々な構造、複雑な形状をしており、生産品質を確保するため、一般的に工作機械による精密加工が行われ、CNCロード工程では3Dビジョンシステムを用いてロボットをガイドし、ブランクや半製品スタックの解体を実現し、ロードステーションを柔軟に対応できるようにしています。

上記のケースでは、ALSONTECHの3Dビジョンカメラ「AT-S1000-04A」シリーズを使用しています。レーザーラインソリューションは、ワークや環境への適応性が高く、アームマウントに適したコンパクトなサイズです。
頻繁に位置決め治具をカスタマイズしたり、切り替えたりする必要がありません。
注文に応じて、異なるタイプ、サイズ、表面特性を持つ材料を柔軟に切り替えることができます。
黒一色のシリンダーでも識別が可能です。

3Dビジョンによるエンジブロックのデパレタイジング

加工されたシリンダーヘッドはベルトコンベアで後方のステーションに搬送されます。3Dビジョンシステムにより、ワークの正確な位置取得と配置パレットの正確な位置決めが可能となり、下方のステーションの配置がより柔軟になます。

上記の例では、ALSONTECHの3DビジョンカメラAT-S1000-04Aシリーズを使用しています。レーザーラインソリューションは、ワークと環境の適応性が高く、ワークステーションの配置は窓やライトストリップに影響されることがない。
視野内のパレットの形状や色は認識精度に影響せず、3Dビジョンによりパレットを最大限に活用でき、パレット配置に工具の制約を設ける必要がありません。
双眼構造は、精度と安定性を保証し、ロボットがワークを掴んでパレットに正確に配置するようガイドし、完成したパーツを配置する際にぶつかるなどのダメージを回避します。

3Dビジョンによるエンジンボルトのロック

特に大型の多気筒エンジンでは、ボルトロックは重労働であり、個人の経験や長時間の重複労働による注意力不足がリスクとなります。3Dビジョンシステムを使用することで、ロボットロックの効果的なガイダンスが可能になり、組立ロックステーションの柔軟性を向上させることができます。

上記の事例では、ALSONTECH「AT-S1000-06C-S」を使用しており、高精度で微細な点群により、組立工程の低公差という厳しい要求に応えています。
本製品は双眼構造を採用し、精密出力は高い安定性を持ち、現場での締め忘れや締め不足がないことを保証します。
3Dビジョンは、ロボットがプロの締め付けガンやロック用の他の機構を運ぶようにガイドし、手動による干渉要因を避け、効果的にロックと支払いの実施効率と組立歩留まりを向上させることができます。

3Dビジョンによるエンジンコンロッドのバラ積みピッキング

コネクティングロッドは重要なエンジン部品であり、入荷した材料は材料枠に無秩序に積み重ねられることが多い。

上記のケースでは、ALSONTECHの3Dビジョンカメラ「AT-S1000-01C-H」を使用しており、微細な点群データを効率的に取得でき、撮影・処理速度も速く、1個の平均キャプチャビートは3sです。
ALSONTECHは、プロフェッショナルなオフラインシミュレーションプログラミング環境「LightBinPick」を提供しており、ユーザーはソフトウェアを通じて3Dカメラ、ロボットブランド/モデル、ワークモデル、材料コンテナなどの要素をインポートし、環境パラメータを設定してリアルなグリップシナリオを設定することが可能です。プロジェクトの実現可能性を迅速に評価することができます。
バラ積みピッキングの実施時には、点群処理、ディープラーニング、モーションプランニング、複数の把持位置設定により、さまざまな処理方法と把持戦略を実施し、安全な生産を実現するとともに、現場でのワークコンテナのクリアランス率に対する高い要求に応えます。

3DビジョンによるエンジンシリンダーライナーのCNCロード

シリンダーライナーはエンジンシリンダーの重要な部品で、加工工程ではCNC加工が行われます。シリンダーライナーの異なる仕様、色、サイズに直面し、3Dビジョンシステムの導入は、ロボットを効果的に誘導して自動装填を実現し、加工ステーションの柔軟性を高め、生産変更の柔軟性を向上させます。

上記のケースでは、ALSONTECHの3DビジョンカメラAT-S1000-01Aシリーズを採用しており、視野と被写界深度が広く、大型サイズのコンテナカバーに対応でき、精度は依然として遠位ワークの正確な把持というユーザーの要求を満たしています。
本製品はレーザーラインソリューションを採用し、環境適応性が高く、オープン環境の光は位置認識に影響を与えず、ユーザーは遮光暗室や他の施設を増やす必要がありません。
シリンダースリーブはすべてサイズの異なる円柱状のワークで、現場で水平に積み重ねたり、縦に置いたりする方法が様々で、3Dビジョンシステムは異なる配置方法に応じて異なる把持戦略を採用し、水平方向のワークの積み重ねが崩れないようにし、縦方向のワークの把持時にロボットアームと固定装置がコンテナ壁面に衝突しないようにして安全で効率の良い生産を実現します。
3Dビジョンカメラはロボットと並行して動作し、最初のスキャン以外は作業時間を取らないため、ロード効率を大幅に向上させます。