製造現場の今と未来を明るく変える 「3Dマシンビジョン」カタログ
自動車・物流・半導体/電子・食品など様々な業界でファクトリー・オートメーション（FA）が進んでいます。このサイトでは寸法計測・外観検査・位置決めと各製造工程のFA化に強いメーカー・販売代理店や製品の情報をお届け。あなたの製造現場の課題を解決する3Dマシンビジョン製品がきっと見つかります。
製造現場のFA化に強い「3Dマシンビジョン」会社3選を⾒る「寸法計測・外観検査・位置決め（ロボットビジョン）」は製造工程の中でも難易度が高く、かつ重要な工程。これまでの目視や二次元計測では、多くの「無理‧無駄‧ムラ」が発生していましたが、 3Dマシンビジョンを導入すれば、生産性は一気に向上し、安定した量産体制を築くことができます。例えば、下記のような業界の用途・目的で3Dマシンビジョンは活用できます。
3Dマシンビジョン製品・サービスを提供しているメーカー・販売代理店20社以上を調査。
その中で製品ごとの適用事例を公表している会社をピックアップし、特徴ごとにまとめました。
光切断法、縞投影、白色干渉、共焦点、ステレオビジョンと多種多様な計測手法でのアプローチが可能
LINXの詳細はこちら
電子部品、自動車、金属製品、機械要素、食品製造といった幅広い分野・業界での導入事例が豊富
キーエンスの詳細はこちら
24時間稼働のヘルプデスクがあり、電話やリモートで即時対応。導入前のトレーニングも可能
SICKの詳細はこちらLINXは、世界の天才達が生み出す先進の技術を発掘し、技術力と経験をもって製造現場に提案する、テクノロジープロバイダです。窓口となるのは営業マンではなく、マシンビジョンの技術者が直接対応。自動化に向けた手法やフローの改善などを含めて現場目線で課題解決に取り組んでいます。
一番の強みは、豊富なラインナップ。光切断法・縞投影・白色干渉・共焦点・ステレオビジョンなど様々な計測方法が可能で、Gocator、3DPIXAをはじめとした約60製品の中から課題に合った3Dセンサーを提案してくれます。サンプルワークの計測評価やデモ機貸し出しにはすべて無料で対応。必要な視野・精度・タクトタイムに応じた検査結果を報告してくれるので、導入の際の参考になるでしょう。
本体のみで3次元インライン検査に必要なあらゆる機能を備えるオールインワン3次元スマートセンサー。メガピクセル解像度と高輝度なレーザー出力により、タイヤや木材のように光反射率が低く、広視野を求められる素材でも検出が可能です。
高さ画像とフルカラー画像をワンスキャンで同時に取得できる、3次元カラーラインスキャンカメラ。目視に頼りきりの自動車部品の微小な欠陥の外観検査や、BGAやPCBなど小型化する電子デバイスに対して、サブミクロン精度でのインライン計測というソリューションを提供してくれます。
「インラインで3次元検査を行いたい」という要望から開発された、3次元計測センサーです。センサー1つひとつが高度な演算処理を行える独自のCMOSセンサーを搭載し、非接触で高精度かつ高速な3次元計測を可能にしています。
自動車パネルを人手で取り付ける作業は、操作が複雑な上、車体の位置が正確ではないため、常に位置変動を確認しながら操作する必要があります。そこで、4台のGocator2300シリーズをパネルの4隅が映るよう配置し、内蔵の計測ツールで3次元での位置の特定を可能としました。
自動車のエンジンやブレーキの自動検査では、金属表面の傷や打痕・緩やかな凹凸は照明の当たり方によって判別できなかったり、良品までNG扱いになってしまうなど課題も多く、結局目視検査に頼っているのが現状でした。3DPIXAは、金属表面の外観検査で多くの実績があります。鏡面に近い金属平面上の打痕も、簡単に計測・検査をすることが可能です。
| 社名 | 株式会社リンクス |
|---|---|
| 本社所在地 | 東京都品川区上大崎2-24-9 アイケイビルディング4F |
| 電話番号 | 03-6417-3371 |
| URL | https://corp.linx.jp |
1974年の創業以来、ファクトリーオートメーションの国内総合メーカーとして豊富な実績を築いているキーエンス。本質的な課題を捉えたものづくりで、数々の画期的な製品を生み出しています。
主力製品はファクトリー・オートメーション（FA）用のセンサーですが、その技術を活かし、画像処理・外観検査に強いソリューションも提供。46カ国230拠点でグローバルに事業を展開しており（※）、自動車・半導体・電気電子・食品・薬品・化学・通信など、30万社ものものづくりに貢献しています。画像処理システムをはじめ、コントローラや照明やレンズ・カメラ・2D/3Dロボットビジョン・専用データベース、画像検査データベースの構築など、豊富なラインナップで現場のニーズに的確に応えています。
大口径受光レンズや高精細CMOSを搭載した、インラインプロファイル測定器です。 1ライン3200ポイントもの超高精細測定により、対象物の寸法をきわめて正確に捉えることが可能です。しかも、測定に必要な設定は、わずか3ステップ。誰でも簡単に測定・検査を行うことが可能です。
視野60ｍｍ＆検査間隔0.6 秒の高速検査を実現した、3D画像処理システムです。4投光プロジェクターとテレセントリックレンズで、死角のない画像を取得できるほか、944万画素カメラとキーエンス独自の投影アルゴリズムで、高精度な外観検査を実現することができます。
専用設計で、高い検出能力と、使い勝手の良さを実現しています。経路生成ツールでロボット動作を自動算出し、周辺設備との衝突や、衝突によるチョコ停を回避し、サイクルタイムの向上に貢献。運用時のパソコン不要＆簡単な設定だけで、立ち上げ後のピック成功率の大幅アップに貢献してくれます。
測定エリアに対し「面」で投光する白色干渉変位計（3次元）です。最大10×10mmの面の高さデータをわずか0.13秒、繰り返し精度0.1μmで高精度に測定が可能。ワークの材質・色の影響を受けず、3D形状や面粗さ、線粗さもインラインで高速・高精度に測定することができます。
視野全体を死角なく、高精度に3D検査できる画像処理システムです。画像処理に求められるニーズを一台に集約しており、簡易判別検査から高難易度検査まで、シーンに合わせた検査に対応が可能です。
マルチ対応センサーを搭載し、検査対象の色や形状などに左右されない、安定したサーチを可能にした3次元画像処理システムです。革新的な照明技術を駆使することで、光沢の強いワークなども安定的に高精度な画像処理が可能。ロボットと組み合わせれば、部品の搬送やピッキングを行うそばで、3次元品質検査を同時に行うことができ、サイクルタイムの向上が図れます。
車体製造に用いられるテーラードブランク工法において、繋ぎ目溶接ビードの欠陥やクラック・開先残存などの不良が生じていないか検査をします。LJ-X8000を用いることで、凹凸の深さ・高さ・形状を高速かつ正確に測定が可能。3次元画像処理によってビード形状の詳細な検査も実現することができます。また、ブルーレーザを採用すれば、赤熱鋼板からの輻射光の影響を受けずに溶接直後のビード検査が可能です。LJ-X8000を採用することで、溶接の強度品質維持や歩留まりが向上しました。
各パーツの精度が性能・品質・耐久性に直結するベアリング（軸受）の外観検査は重要です。従来の2次元検査でも、表面の傷や刻印の検査は可能でしたが、打痕のような表面の緩やかな凹みを検出できませんでした。XT-024を用いることで、内蔵カメラで撮像した2次元の濃淡情報に加え、高さ情報を用いた3次元形状を検査することが可能。打痕と刻印品質・文字認識（OCR）の安定した自動全数検査が実現します。
FAにおける各種金属製品の製造工程では、ボルト浮きの検査が重要です。従来のカメラによる2次元検査では、背景（金属部品）とボルトのコントラストが低いため、浮きを検査することができませんでした。また、横から撮像した場合、ピントが合わないボルトもあるなど、安定した計測が不可能でした。CV-Xなら、背景やワークの色や光沢に影響されず、3次元データを正確に捉えることが可能です。
| 社名 | 株式会社キーエンス |
|---|---|
| 本社所在地 | 大阪府大阪市東淀川区東中島1-3-14 |
| 電話番号 | 06-6379-1111 |
| URL | https://www.keyence.co.jp |
SICK（ジック）は、1946年にドイツで設立された、産業用センサメーカーです。長年光電センサの開発製造を手がけているリーディングカンパニーとして、着実に実績を積み重ねています。
注目は、ユーザー目線のサポート＆サービスを提供している点。現場の困りごとに合わせた適切な製品の選択 、プロジェクト計画からコミッショニング、またマシン固有の分析から設計コンセプトまでを幅広くサポート。トラブルや不具合が発生した場合も、経験豊富なエキスパートが 、世界中どこでも、電話またはリモート、あるいは現場で直接対応してくれるので安心です。他にも、システムの安全性と運用性を維持してくれる定期点検、24時間対応のヘルプデスクなど、充実のサービスで安定的な運用をサポートしてくれます。
シンプルな構成で、効率的な3D検査ができる、スタンドアロン型センサーです。センサーに統合されたデータ処理により、対象物を容易に認識し、その体積および位置を測定し、ラベル検出を実施。食品業界の容量測定や、内容物、外観、空箱などの品質検査に適しています。
高い測定正確度と、測定速度を備えたストリーミングカメラです。感光度に優れているため、タイヤなどの非常に暗い材料も、正確かつ迅速に点検することが可能。非常にコンパクトな筐体で、設置や調整も簡単に行えます。
箱内にランダムに置かれた部品の位置を特定する、ロボットガイダンスシステムです。小パーツハンドリングからデパレタイジング、大型鋳造部品のハンドリングなど、多種多様な用途で信頼性の高い動作を確保することが可能。半加工品やメタルワーク、自動車アプリケーションでも活用されています。
強い日差しや雨などの過酷な屋外条件向けに設計された、3Dステレオカメラです。わずか1枚の画像で、120,000以上の距離値および輝度値が記録可能。対象物検出および対象物分類によるデータ処理で、対象物追跡や衝突警報などを実現します。
機械内部の3D校正のコンセプトとの組み合わせにより、ミリメートル単位での測定が可能な3Dカメラです。高さや色に関係なく、対象物のサイズと位置を正確に測定することができます。
貨物キャリアでの3Dパーツ位置特定向けのロボットガイダンスシステムです。精密ラックシステムや手動のパーツハンドリングが不要で、直接ロボットと接続することが可能。正確で迅速なパーツ位置の特定を実現してくれます。生産ラインでの機器交換が15分以内でできるので、ロボットと統合し、動作中にメンテナンスを行うことも可能です。
3DビジョンセンサTriSpectorP1000は、ベルトコンベア上にあるコンテナ内の容積を検出します。コンテナ内の充填率が25%、50%または75%であるかを正確に測定。レーザ三角測量方式を利用して、色やコントラストに左右されることなく対象物を高精精度で測定することが可能です。光沢性のある材質でも測定できる点や、直感的なユーザインタフェースで操作しやすい点も魅力です。
完成した半導体チップの出荷前の最終検査では、温度電圧ストレスをかけることによって出荷前に初期不良品を除去したり、温度電圧ストレスへの耐久性を評価する「バーンイン試験」を行います。そこでは、半導体チップの機能性と機械的完全性に加えて、接触点の品質とその共平面性ボールグリッドアレイ (BGA) も検査します。3D Machine Vision Ranger3なら、毎秒最大46,000個の3Dプロファイルの速度で、高精度に検査をすることが可能です。
生産性向上を目的としてFA化を行うなら、パレット送りシステムを搭載したCNCマシニングセンタがおすすめです。ロボットガイダンスシステムPLBは、搬送ボックス内のワークピースの高精度な位置決めが可す。正確にパーツの位置を特定することで、生産プロセスにおける下流での仕分けをスムーズに行うことができます。プログラミング作業を一切必要とせず、CADデータに基づいて新しいパーツを学習させられるなど、設定も容易に、短時間で行えます。
| 社名 | ジック株式会社 |
|---|---|
| 日本本社所在地 | 東京都中野区本町1-32-2ハーモニータワー13F |
| 電話番号 | 03-5309-2113 |
| URL | https://www.sick.com/jp/ja/ |
部品や製品を立体的に計測できる3Dセンサー。使用することで、製造現場のFA化に貢献してくれます。ここでは、3Dセンサーを「寸法計測」「外観検査」「位置決め・ロボットビジョン」の3つの目的・用途別に分類。それぞれのおすすめをご紹介します。
3Dセンサーでは、ワークの形状を素早く立体的に捉えられる上、点群データと設計CADデータを利用した検査・測定への活用なども簡単に正確に行うことできます。ここでは、キーエンス・リンクス・SICKが販売する製品の中から、寸法計測・寸法計測の適応事例がある3製品を厳選してご紹介します。
3Dセンサーによる外観検査では、濃淡だけでなく、高さや体積、断面積などの情報取得が可能なため、幅広い検査に対応することができます。画像処理システムを使い、タクトタイムを落とすことなく効率化・生産性向上が目指せます。ここでは、外観検査の適応事例があるおすすめの3製品をご紹介します。
3Dセンサーによる位置決めは、さまざまな製造工程で行われています。ここでは、製造現場におすすめできるインラインの3Dセンサーをピックアップ。FA化に強いキーエンス・リンクス・SICKの製品のうち、位置決め・ピッキングの適応事例がある3製品について、特徴や活用業界などをまとめています。
1974年の創業以来、豊富な実績があるファクトリーオートメーションの国内総合メーカーです。画像処理システムをはじめ、コントローラや照明やレンズ・カメラ・2D/3Dロボットビジョン・専用データベースの構築など、豊富なラインナップで現場のニーズに的確に応えています。
グローバルに事業を展開している、日本の大手精密機器メーカーです。マシンビジョン分野では、高精度に物体を認識する3Dマシンビジョンシステムや、ロボットアームに搭載できる小型・軽量タイプなど、生産性の向上に寄与する高速・高精度な製品を販売しています。
健康医療器具の販売を始め、工場の自動化を中心とした制御機器事業、電子部品事業など幅広い事業を展開しています。マシンビジョンの分野においても、画像処理システム、PCビジョンシステム、産業用カメラなど、高速度＆高性能な製品をラインナップしています。
企業理念である「とても簡単です！」に則り、簡単＆シンプルで、使いやすい3Dマシンビジョンを販売しています。画像取得や画像分析から、プロセス制御や産業用生産機械の制御まで、ビジョンソリューションのすべてのステップに実装できる点が強みです。
世界各国で生まれた新しい技術製品を発掘し、日本で紹介して新しいマーケットを創生している専門商社です。3Dマシンビジョンでは、KAARTA社、Occam Vision Group社、EngRoTec社などの製品を扱っており、日本代理店として、技術サポートを行っています。
ドイツを中心にヨーロッパ、アメリカ、アジア、アフリカなど、全世界にネットワークを展開している、産業用センサメーカーです。ソリューションの提案から、経験豊富なエキスパートによるシステムサポートなど、ユーザー目線のサポート＆サービスを行っています。
システムコンサルティング、システム構築、エンジニアリングサービス、国内外の先端テクノロジの輸出入販売などを行っている技術商社です。商社としての目利き力とシステムインテグレータとしての技術力で、付加価値の高いソリューションやサービスを提供しています。
2人のカナダ人大学生が創業し、アメリカ、ヨーロッパやアジア各国で事業を展開しているベンチャー企業です。持ち運びできるポータルブナ3Dマシンビジョンを販売しており、確かなテクノロジーと使いやすさで、世界各国の企業に導入されています。
「工場から人を消す」ことを目指し、FA向けに画像処理ソフトウエアや産業用カメラなどを輸入販売している技術商社です。部品の寸法検査や外観検査などに使う、マシンビジョン用の画像処理システムや産業用カメラを中心に、世界各国の製品を販売しています。
オプテックスグループ株式会社（東証1部上場）の中核事業を担っている、グループ企業です。品質管理や生産ラインの自動化に使用される光電センサ、変位センサ、画像センサ及び画像処理用LED照明、非接触温度計などを「適正価格」で提供しています。
ベルトコンベヤ部品の大手企業・株式会社JRCのロボットSI事業部門の事業ブランドです。台湾に本社を置き、エンジン発電システムや産業オートメーション製品などを手がけるSOLOMON社の日本国内正規パートナーとして、「AccuPick 3D」の販売を行っています。
ビジョンシステムやビジョンソフトウェアなどの分野で世界的に知られる大手企業です。3Dマシンビジョンでは、三次元レーザー変位センサが組み込まれたIn-Sight 3D-L4000や、高解像度の三次元画像を取り込める3D-A5000などを販売しています。
「光コム」という技術を実用化した、3次元センサーや3次元測定器を開発・製造しています。従来の三角測量方式や画像認識技術では計測できなかった複雑な形状の部品や、シリンダー内部の容積なども測定することが可能です。
画像処理技術を活用した検査システムを中心に、産業用カメラ、3Dソリューションなどを提供しています。豊富なノウハウを活かし、一般的なシステムインテグレーターでは対応できないような難しい案件にも柔軟に対応し、課題解決につながる提案を行っています。
AutomationTechnology社製のウルトラ3Dセンサーを販売しているほか、ラインセンサーカメラを用いた自動検査装置用照明の開発販売などを行っています。光源装置開発メーカーとして、画像処理用照明装置の構築や、外観検査装置の構築などにも対応してくれます。
産業用デジタル映像機器メーカーとして、センサー、カメラ、画像取り込み製品からソフトウェアまでを開発しています、製造。高分解能3DレーザープロファイラーZ-Trak、高性能スマートカメラBOA2など、高品質な製品は、世界中の製造現場で導入されています。
「何よりもまずお客様のため」という顧客本位主義を徹底し、国内外で多くの実績を重ねている国内企業です。3Dマシンビジョンでは、Teledyne DALSA社やTeledyne e2v社の産業用カメラを輸入し、設置場所に応じた技術を加えて販売しています。
産業用画像処理製品分野で実績があるIDSが製造・販売する3Dカメラブランドです。非常にコンパクトで高精度な点が特徴で、精密3D画像撮影や、ロボットビジョンアプリケーション向けの実績が豊富。ビンピッキングや物体検出、3D測定などさまざまな用途に使用されています。
製造現場のFA化、生産性向上、効率アップを実現する3Dロボットビジョンシステムや、医療分野で使用する画像処理システムなどを開発・製造しているベンチャー企業です。三次元測定機では、ロボットアーム用3DビジョンセンサーYCAM3Dなどを開発・製造しています。
世界中の光学機器を取り扱う専門商社として、ハロゲンランプや各種分析機器用光学部品の輸入販売などを行っています。産業用カメラでは、DC VISIONのリアルタイム ステレオ3Dカメラ、3DイメージングシステムDepth Scanなど、ラインナップ豊富に扱っています。
ドイツを拠点に、FA促進のための機器やセンサーソリューションを開発・製造している世界的企業です。赤外線画像処理技術に強みを持ち、産業用スマート赤外線カメラIRSXや、統合レーザーラインジェネレーターを備えた3DセンサーC5-CSなどを製造・販売しています。
ノルウェーに拠点を置き、産業用3Dマシンビジョンカメラやビジョンソフトウェアの市場をリードする、プレイプロバイダーです。ロボットアームに直接取り付けられるサイズと高性能が魅力のZividTwoを中心に、さまざまな製品やソフトウェアを提供しています。
マルチセンサーを搭載しており、非接触・接触・ロータリーなどの測定方法から選択可能です。操作もしやすく、測定時間の短縮も実現しているため、業務の効率化アップにつながるでしょう。コンパクトタイプから大型タイプまで幅広いラインナップあり。
1934年創業し、60か国以上に販売展開している会社。これまでに5500種類以上の商品を取り扱っており、幅広い業界に商品を提供しています。万が一に備えたサポート体制も整っており、トラブルが起きれば出張サポートで修理などの対応を実施。
知能ロボットソリューションの提供や知能ロボットコントローラーの開発販売を担っている会社です。これまでに大手企業など数多くの企業に導入した実績があり、ロボットを活用することで生産性の向上を目指しています。
半導体製造装置と精密計測機器の製造販売を行っている会社です。東京に本社を構え、日本各地に拠点を設けサポートを実施しています。WIN-WINの関係性を大切にし、長期的に成長し続ける会社づくりのパートナーを目指してくれるでしょう。
自社で開発したレーザープロジェクタと、独自のアルゴリズムで動作する画像処理システムを組み合わせて、透明なワークや小さなワーク、凹凸の少ないワークなども正確に識別して検知できる3Dマシンビジョンが特徴です。
創業40年の歴史を有する画像処理技術メーカーです。光切断撮影用カメラを搭載した3D検査システムや、3次元画像認識システムによってワークの位置決めを効率的に行うパッケージソフトウエアなどを提供しています。
渋谷に本社を構える3次元測定システム・3Dモーションキャプチャシステムのメーカーです。複数台の専用カメラと専用ソフトによる映像解析技術をベースとして、ハンディプローブを使い対象物の寸法測定や形状測定を効率化します。
3Dセンサーを選ぶ際には、計測方法に注目してみてください。ここでは、3Dセンサーの6つの計測方法について、特徴をまとめてみました。
光切断法とは、レーザー光を対象物に照射し、その反射から対象物を計測する方法です。長さや幅、高さ、面積、体積、大きさなどの計測や、正しい部品かどうかの検知をすることができます。電子部品、金属部品、樹脂成形品など、さまざまな分野の自動全数検査に活用されています。
白色干渉法は、粗さ・段差などの3次元の表面形状を非接触で測定できる技術です。ナノレベルの精度で、対象物の材質・色を問わず測定が可能なため、光沢・鏡面状の対象物であっても、安定して測定することができます。
光学系の光路にピンホール、スリットなどを設けることで、焦点のあった位置のみの光を検出する計測法です。光点が小さいため微小な対象物もきちんと捉え、高解像度の三次元画像を得ることが可能。凹凸やスリーブ、くぼみでの測定にも使用することができます。
カメラと対象物の距離を少しずつ変動させながら、光学的にフォーカスの合う位置を探索する計測法です。Z軸方向に取り込める範囲が広い点が特徴で、切削工具や自動車などに使用されるギヤ、ノズル、シールなどの機構部品の測定に活用されています。
人がものを見るときと同じ原理を採用しており、より立体的に物体を認識できる計測法です。優れた空間認識が特徴で、リアルタイムで安定した距離測定ができるため、自動運転をアシストする車載カメラにも用いられています。
対象物に縞パターンを照射し、別の方向から撮影して得られた画像を解析する計測手法です。高精度で高速なエリア計測が行える点がメリットです。複数のストライプパターンを異なる方向から投光することで、複雑な形状な対象物でも正確な3次元情報を取得することができます。
LiDARは半導体や光学レンズを用いて照射したレーザー光が、対象物に反射して戻ってくるまでの時間を計測し、周囲の対象物を検出したり、対象物までの距離を測定したりするための技術です。小型化・軽量化が可能で蟻、赤外線など波長が短く光束密度の高いレーザー光を利用することで、高精度な距離計測を実行することができます。
ToFは、空気中で光が秒速30万kmという速度（光速）で移動するという性質を利用し、光源から対象物へ向けて照射した光が、反射光として再び戻ってくるまでの時間を計測し、対象物までの距離を計算するシステムです。暗い場所でも正確な距離測定を行える上、画像処理システムなどと併用することで検出可能な内容の幅が広がります。
3Dマシンビジョンについて知っておくべき基礎情報や理解しておくべき基本知識などをまとめています。それぞれの項目を正しく理解した上で、3Dマシンビジョンの導入プランの構築や製品の比較検討をおこなっていきましょう。
3Dマシンビジョンを導入することで、作業効率を向上させられたり作業品質の安定化や均一化を進めたりといったことが可能になります。また、部品選別や品質管理といった業務の属人性を軽減することで、人材マネジメントの最適化プランを考えていけるというメリットも重要です。しかし、一方で初期コストや比較検討に時間がかかるなどデメリットも存在し、適切な製品選びにはあらかじめメリット・デメリットについて理解しておくことが必要です。
3Dマシンビジョンの導入にかかるコストは、3Dマシンビジョンの導入メリットやデメリットを検証する上で大きな問題です。ただし、導入やメンテナンスにかかるコストの自社負担を、補助金や助成金によってカバーすることができれば、デメリットを減らしつつメリットを追求できるという、2重の効果を得られることになります。3Dマシンビジョンの導入に使える補助金や助成金は日本全国に複数存在しており、積極的な情報収集が大切です。
3Dマシンビジョンは、物流の分野でも活躍しています。一口に物流といっても取り扱っているものや作業にはさまざまな種類がありますが、企業の中にはなかなかコストダウンができると悩んでいるケースもあるのではないでしょうか。3Dマシンビジョンを導入することにより、省力化、省人化が期待できます。それに加え、作業の効率化も図れるので、さまざまなメリットが得られるでしょう。また、自動化することによって従業員の業務負担を軽減する効果も期待できます。
非常に繊細な取り扱いが求められる分野といえば、半導体や電子機器の製造に関する分野です。こういった分野でも3Dマシンビジョンが活用されています。3Dマシンビジョンでさまざまな作業を自動化できれば直接的にパーツに触れることが少なくなるので、パーツの損傷を抑えることも可能です。さらに、3Dマシンビジョンを用いることによってライン上のワークの流れを止めることなく、高速での検査ができるようになるため、生産性の向上にもつながります。
医療業界で使用される道具などは、衛生面にもこだわった形で取り扱わなければなりません。特に手作業で対応すると直接触れる以上衛生上の問題が出てきてしまうことがありますが、3Dマシンビジョンを活用して自動化すれば、触れずに済む作業が増えます。メスなど取り扱いが危険なものもあるため、作業者の安全性を高めるメリットも期待できるでしょう。または、3Dマシンビジョンで自動化することにより、作業に必要な人員が削減できるのもメリットです。
建造物の建設に使われる資材である建材製造は大きなものが多く、検査などをする際にたくさんの人員を必要としたり、時間がかかったりすることがあります。3Dマシンビジョンを使った検査に切り替えれば、人員の削減ができるでしょう。このことから、コストの削減にもつながります。さらに検査精度を高め、建材の品質向上につなげることも可能です。目視による検査を行っているものの、欠陥の見落としなどがあり悩んでいるような場合にも3Dマシンビジョンが向いています。
3Dマシンビジョンはさまざまな業界で活躍をしており、印刷業界の中にも取り入れるところが増えています。
印刷業界でよくある悩みが、印刷ミスが発生した際、それに気づくのが遅れてしまうことです。特に目視で対応しようとすると見逃してしまうこともあるでしょう。ですが、3Dマシンビジョンを活用すれば破れや汚れなどに加え、印刷ミスなども瞬時に見つけ出すことが可能です。
ミスが続く前に気づければ、印刷ミスによる廃棄を抑えることにもつながります。
繊維業界においても3Dマシンビジョンの活躍が期待されています。繊維業界では人材不足に悩んでいる会社が多いですが、3Dマシンビジョンを導入することにより、これまで人の手で行っていた作業をマシンに任せることが可能です。
人件費削減の効果も期待できるため、長い目で見た時に総合的なコストダウンにつながるでしょう。さらに、欠陥素材の特定も高精度で行えるようになるので、見逃してしまう欠陥を正確にとらえ、製品の品質を高められるでしょう。
非常に複雑な検査や操作ができる3Dマシンビジョンは、大きく分けて3つの仕組みによって作動しています。 カメラで対象物のXYZ座標情報を取得し、その情報を画像処理システムが処理、処理された情報に基づいてロボットが指示された動作を実行する仕組みです。 主な機能としては、人の手で行うのと比較した場合に高精度で対応できる自動検索や、プロセス制御などが挙げられます。性能の高さや品質の高さもあり、多くの企業で導入が進んでいます。
3Dマシンビジョンはカメラで対象物を読み取り、画像処理を行った上でロボットが動作するものです。そのため、カメラが正しく対象物を読み取れるかどうかは非常に重要なポイントになります。対象物を正しく読み取れるかを左右するのが、照明です。照明を適切に選択できていないと対象物に影が発生するなどしてうまく画像処理ができません。3Dマシンビジョンが持つ高性能を発揮するためにも適切な照明の選択や設定が求められることになります。
3Dマシンビジョンはとても高性能として知られていますが、これは、画像処理に関するソフトウェアが搭載されており、複雑で細やかな処理ができるからです。対象物の位置を正しく認識できるほか、目視では判断できないような小さな異常を発見したり、識別・計測ができたりするのも画像処理ソフトウェアによるものといえます。
搭載されている画像処理ソフトウェアの精度などについては選択する3Dマシンビジョンによっても異なるので、慎重な判断が必要です。
3Dマシンビジョンはそれだけで便利なものでありますが、近年はAIを搭載することによりさらに便利に活用できるものが増えてきました。
例えば、これまでロボットで行われてきた作業の精度をさらに高めたり、複雑な作業でも学習することによって対応できるようになったりします。
ただ、高性能のマシンということもあり導入にはコストがかかるケースが多いことや、100％の精度を誇るわけではないといったデメリットなどについてもおさえておく必要があります。
航空宇宙産業でも3Dマシンビジョンが活用されています。
3Dマシンビジョンを使用することにより、非常に高精度での部品や製品の管理・検査が可能です。航空宇宙産業といえば航空機のほか、ミサイルやロケット、宇宙船などの製造に関する産業のことをいいます。これらを製造する際、万が一、欠陥のある部品などを使用してしまうと大変です。
3Dマシンビジョンを使用すれば、人の目では見逃してしまうような欠陥や傷なども見つけ出すことができます。
さまざまな企業が3Dマシンビジョンの製造を行っていますが、それぞれ特徴が異なるため、どれを導入しようか悩んでしまうこともあるでしょう。
3Dマシンビジョンについて情報を収集したいと考えているのであれば、展示会に足を運んでみるのがおすすめです。
展示会に参加することによって各社が製造している製品の詳細情報が手に入るだけではなく、実際に操作性などを確認することもできます。また、講演やセミナーが行われている展示会も多いです。
デパレタイズとは、パレットに積まれている荷物を降ろすことをいいます。荷物によっては非常に重いものもあるため、人の手で行うととても負荷の大きな作業です。
ですが、3Dマシンビジョンを活用することにより、マシンを用いて作業の自動化ができるようになります。人の手で行うのに比べて作業効率が良くなることに加え、ケガのリスクを抑えられるのも大きなメリットといえるでしょう。
様々な工場のデパレタイズで3Dマシンビジョンが活用されています。
マシンビジョンには、1Dのほかに、2D、3Dなどの種類があり、それぞれ特徴があります。例えば、長い布に欠陥がないかなどを調べるのは1Dマシンビジョンでも可能です。
ですが、縦や横の情報を取得して物体を認識したい場合は2Dマシンビジョンが必要になります。
縦・横に加えて奥行きの情報も取得して物体の体積を検出したい、正しくピックアップしたなどの場合は3Dマシンビジョンが求められます。
それぞれの違いを理解して導入しましょう。
作業の効率化を目指している場合におすすめしたいのが、3Dマシンビジョンにディープラーニングを用いる方法です。ディープラーニングとは深層学習のことで、通常の機械学習のように人間ではなく、機械がデータの特徴を判断します。
これにより、従来よりも複雑な作業ができるようになったり、不良品などの見逃しが減ったりするのが大きなメリットです。
導入を検討しているのであれば、先にメリットから確認しておくことをおすすめします。
3Dマシンビジョンの分野で3DCADを使用するケースがあります。2次元と比較して3次元の方がより多くの情報を登録できることから、より細やかな設計に繋がるのが魅力です。
これまでよりも高速で高性能な3次元認識につなげたいと考えている場合に向いています。さらに、多くの作業が自動化できるようになることから、人件費の削減や、ヒューマンエラーのリスク軽減に繋がるのも大きなポイントです。
導入のメリットや流れを確認した上で検討してみると良いでしょう。
3Dマシンビジョンは、コンピュータビジョンを産業用に応用したシステムであり、画像処理の結果に基づいて各機器を動作させるのが特徴です。ピッキング作業のほか、異物検査の分野で活躍しています。
一方、コンピュータビジョンは3Dマシンビジョンと同様に画像処理で役立っているシステムです。ただ、処理結果に基づいて各機器を動作させることはありません。主に顔認証システムのほか、ARなどの技術と組み合わせて使われています。
AIやIoT技術などを用いた新しい形態の工場がスマートファクトリーです。従来の工場よりも生産性、品質、納期、コストなど、様々な面でメリットがあることから、多くの企業で導入を進めています。
3Dマシンビジョンは、スマートファクトリーにおいても重要な役割を果たすものです。特に品質管理や生産性の向上には3Dマシンビジョンが欠かせません。
スマートファクトリーを目指す場合は、3Dマシンビジョンの導入も検討することになるでしょう。
偏光とはさまざまな方向に振動している光のうち、特定の方向に振動する光だけで構成されている横波の光のことです。偏光板・偏光フィルターはこの偏光の特性を活かし、3Dマシンビジョンでさらに正確に対象物を映すために活用可能です。
光が反射して全体像がきちんと映らない金属や、ビニール袋に入ったワークも読み取りやすくなります。ただし、偏光板・偏光フィルターは正しく使用しなければ十分な効果が得られないので、注意しましょう。
3Dマシンビジョンを導入する場合は、測定する対象物に合わせたレンズ選びが必要になります。レンズにはさまざまな種類がありますが、代表的なのはテレセントリックレンズ、固定焦点レンズ、マクロレンズなどです。他にも種類があるので、用途に合わせて選びましょう。レンズを選ぶ際のポイントとして、センサーサイズや、求める精度、ターゲットとの距離、視野の広さなどに注目する必要があります。レンズによって価格帯も大きく異なるので、慎重に検討が必要です。
3Dマシンビジョンの中にはスマホカメラと同様にオートフォーカス（AF）の機能が搭載されているものがあります。オートフォーカスは、自動で対象物に対してピントを合わせるための機能です。オートフォーカス機能が搭載されている3Dマシンビジョンを導入することにより、手動でピントを合わせる必要がなくなるメリットがあります。ただ、すべての対象物に対して自動でピントが合わせられるわけではありません。デメリットも確認しておきましょう。
3Dマシンビジョンに適したパソコンは、産業用PCの中でもハイパフォーマンスのパソコンです。データ処理をスピーディーかつ高い品質で行うために欠かせないパソコンですが、接続するパソコンは連続稼働できる設計か、そして適したスペックの組み合わせであるかも踏まえて選択しましょう。
3Dマシンビジョン活用は、ピンピッキングへの利用にもひろがっています。今までは人の手でしか行えないといわれていたピンピッキングですが、3Dマシンビジョンの活用によって自動化できるようになれば、人手不足や作業者の負担軽減、品質の向上などが期待できます。
複雑で柔軟性が求められるピックアンドプレースは人の手で行ってきましたが、ロボットの性能が高まったことで自動化も可能な時代になりました。ピックアンドプレースへの3Dマシンビジョン活用は、作業スピードの安定化や作業員の負担軽減などに役立ちます。
細かな作業を必要とするバリ取りは、作業者にかかる負担が大きく、自動化が検討されてきました。3Dマシンビジョンを利用すると、作業者の負担が大きく軽減するだけでなく、生産性や品質の向上も期待できます。
組立作業は、製品ごとに問われる能力が異なり、作業をする人にかかる負担も想像以上に大きく、作業時に危険が伴うこともあります。3Dマシンビジョンを導入すると、製品の品質向上や作業者の負担軽減など、さまざまなメリットが得られるでしょう。
2つ以上の材料の接合部を溶かして一体にすることを溶接といいます。産業用ロボットでも溶接は可能ですが、精度が求められる作業や形状が異なる対象物の溶接は得意ではありません。3Dマシンビジョンを導入することで、位置決めやティーチングを自動化でき、産業用ロボットの稼働率や作業効率を向上させる可能性があります。また、作業品質の安定化も期待できるでしょう。3Dマシンビジョンは、溶接でも重要な役割を果たしています。
加工機などにワークを投入したり、加工機などからワークを取り出したりするマシンテンディングには、原則として作業員が担当します。加工機を自動化していても、ワークを投入しないと作業を始められないためです。しかし3Dマシンビジョンを活用すれば、マシンテンディングを自動化でき、生産性や品質の向上、さらには廃棄率の低減などを期待できます。
はんだ付けは、加熱して溶かしたはんだを用いて金属を接合する技術です。電子回路や電気回路の組立に用いられています。産業用ロボットでも作業を実行が可能ですが、プログラミングで制御する場合は詳細な位置決めが必要です。3Dマシンビジョンを導入すると、カメラで得た視覚情報をもとに作業を進められるため、臨機応変に対応できるようになります。ロボットが対応できる作業の範囲を広げたり、ロボットが行うはんだ付けの精度を高めたりできるでしょう。
セル生産は、1人または少人数の作業員がU字型やL字型のラインを組み、組立工程を完結するまで担当する生産方式です。多品種少量生産への対応や仕掛け在庫の削減といった利点がある一方で、自動化が難しいとされてきました。しかし、3Dマシンビジョンを活用し、視覚情報に基づきロボットを動作させることで、セル生産の自動化が可能になると期待されています。特に人材不足によりセル生産の導入が困難な場合には、3Dマシンビジョンの導入を検討する価値があります。
レーザーマーキングは、レーザーを照射して直接金属や樹脂などの素材にロゴや商品名などを刻み込むことができる技術です。
レーザーマーキングに3Dマシンビジョンを活用することで、自動化が実現します。
作業を自動化することで、人為的なミスが減少し、品質の向上が期待できます。また、業務効率化や生産性の向上、コスト削減といった効果も期待できるでしょう。
3Dマシンビジョンは、ロボットティーチングの効率化と精度の向上に貢献する産業用機械です。3Dマシンビジョンを活用することでティーチング作業の効率化や複雑な形状・ランダムな配置への対応などのメリットが得られます。ティーチングの効率化や生産ラインの柔軟な対応・迅速な立ち上げに役立ちます。
3Dマシンビジョンによる文字認識技術は、物体の立体的な表面にある文字や、複雑な形状の文字を高精度で識別するために用いられる技術です。従来の2Dカメラでは難しい、複雑な形状や不規則な表面に刻まれた文字を認識できるよう、3Dセンサーや特殊な光学的手法が使用されています。にじんだ文字や金属製のエンジンに刻印された識別番号など、様々な文字を認識可能です。認識した情報は、今後の処理に応用できます。
プレス加工分野における3Dマシンビジョンの導入は、品質・生産性・作業環境の向上に寄与する技術として注目されています。これまで作業者の目視や経験に依存していた工程が自動化され、生産における効率と精度の向上が見込まれます。特にロボットと連携させることで、部品の位置や形状の微細な差異を瞬時に認識し、正確な位置合わせや把持を可能にします。その結果、複雑な作業であっても品質を安定させながら自動処理を継続できるようになります。
パッケージングは、製品の包装、または製品を包装することを指します。パッケージングにも、3Dマシンビジョンの導入が進んでいます。ランダムに積み重ねられたアイテムから製品をピッキング可能で、パッケージングのプロセスを自動化できるためです。また、ラベルの有無、変形や傷を確認するなど、パッケージングの検査にも活用できます。適切に利用すれば、業務効率や正確性の向上、納期の短縮が見込めます。
ロード・アンロードは、工作機械などへ部品をセットすること、工作機械などから加工後の部品を取り外すことです。3Dマシンビジョンを活用すれば、外形からワークの種類を判別できるため、さまざまな部品に対応したロード・アンロードの自動化が可能になります。作業の効率化により、タクトタイムの短縮を期待できるでしょう。また、取り扱う部品によっては重労働も削減できます。省人化と生産性の向上を、同時に目指せる点が魅力です。
開先加工は、溶接する箇所にくぼみをつくる工程です。溶接材を溶け込ませて、接合強度を高めるために行います。開先加工に3Dマシンビジョンを導入することで、位置合わせのずれや加工角度のばらつきといった課題に対応できます。これは、高精度な画像データを活用して制御できるためです。3Dマシンビジョンを導入して、切断効率を4倍程度高めた事例も存在します。開先加工の品質が製品に与える影響を理解して、作業の自動化を検討することが重要です。
3Dマシンビジョンを導入する事で、ばら積み状態の部品も位置と姿勢を高精度で認識できるため、ロボットが自律的に取り出し作業を行えます。従来必要だった人手や整列装置を省けるため、工程の簡略化や省人化につながる点が特長です。さらに、部品の形状が異なる場合でも視覚認識を切り替えることで柔軟に対応できる事から、多品種対応の生産ラインにも適しています。熟練作業者の判断に頼らずとも、安定した品質の維持に寄与する点も利点として挙げられます。
3Dマシンビジョンをラベリング工程に活用する事で、製品の立体形状を正確に把握し、平面だけでなく曲面や凹凸面にも的確にラベルを貼る事が可能です。ズレや浮きといった貼付ミスの発生を抑え、外観品質の安定にも寄与します。また、製品ごとに自動で貼付位置を調整できるため、多品種少量生産にも柔軟に対応できる点もメリットです。加えて、人手に頼らず作業が進められるため、現場の省人化や人員コストの削減、作業効率の向上が期待できます。
研磨工程に3Dマシンビジョンを導入すると、製品の形状や表面状態を高精度かつ立体的に検査できるようになります。凹凸や加工ムラ、形状の歪みを正確に検出できるほか、3Dデータを活用してリアルタイムに加工状況を監視できるため、研磨条件の自動調整を行って生産効率の向上を図れる点がメリットです。また、人的ミスの軽減や品質の安定化にも貢献し、コスト削減や納期短縮も可能になります。3Dマシンビジョンの導入により、研磨工程全体の高度化と効率化が実現できます。
3Dマシンビジョンを在庫管理に導入することで、棚やパレット上の物体を立体的に認識し、数量や配置を把握しやすくなります。目視やバーコードに頼らず、誤出庫やカウントミスの防止にもつながり、在庫の変動をリアルタイムに把握できる点が特徴。さらに、自動スキャンやロボットとの連携によって棚卸やピッキング作業の自動化が進み、作業時間の短縮や業務負荷の軽減が可能です。
3Dマシンビジョンを全数検査に導入することで、対象物の立体形状を詳細に認識し、2D検査では見落とされやすい微細な欠陥や形状のズレも検出できます。高速な自動検査に対応しているため、生産ラインの稼働効率を保ちながら、検査品質の向上を図れます。複雑な構造や高精度が求められる製品においても、安定した品質確認が可能です。
3DマシンビジョンとAGV・AMRを組み合わせることで、搬送作業の自動化と精度の向上が期待できます。3Dマシンビジョンは物体の形状や位置を立体的に認識できるため、部品が不規則に積まれていても正確に把握・搬送できる点が特徴です。例えばAMRが3Dマシンビジョンと連携する事で、障害物の多い環境でも柔軟に対応しながらルートを選択でき、安全かつ効率的に移動できます。人の手を使わずに高精度なピッキングや搬送ができ、作業の自動化を進められる点がメリットです。
対象機器の正常性を確認して、ズレがあれば調整することをキャリブレーションといいます。産業用ロボットにおいても欠かせない取り組みですが、一時的に生産性が低下する要因となる場合があります。技術者が不足しているうえ、手間と時間がかかるためです。これらの課題に対処するため、キャリブレーションを自動化する3Dマシンビジョンの導入が進んでいます。主なメリットは、手間と時間を省きながら、一定品質のキャリブレーションを行えることです。
イベントカメラは、輝度変化を検知して、その変化をピクセル単位でイベントとして記録するカメラです。一般的なカメラとは異なり、明るさに変化が生じた部分だけを記録します。主な特長は、マイクロ秒単位で光の変化を捉えられる点と、出力データ量が少ない点です。これらの特徴を生かし、製造現場では品質管理や設備の予知保全などに活用されています。さらに、イベントカメラを応用することで、非接触計測が難しい材質でも三次元計測を可能にする3Dマシンビジョンも実用化されています。
作業員の不注意や害虫・害獣の侵入、機器・設備・資材のトラブルなどで、製品に異物が混入することがあります。異物混入はさまざまな要因で発生する可能性があるため、衛生管理ルールの整備や、害虫・害獣の侵入経路の遮断といった対策を講じておくことが重要です。たとえば、身だしなみのルールを見直すだけでも、異物混入のリスクを抑えられる可能性があります。さらに、3Dマシンビジョンを活用すれば、製品に混入した異物を検出することも可能です。
3Dマシンビジョンシステムの導入が世界的に進んでいます。市場規模は、2020年は15億ドル。2025年には24億ドルに達し、CAGR9.4％で成長すると予測されています。ここでは、3Dマシンビジョンの市場規模と、今後の展開についてまとめています。工場の無人化を目指す企業の情報もあわせてご紹介。
