【入門編】ビジョンセンサでワークを安定して撮像するポイント3つ

ロボットシステムの画像設計
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こんにちは!

ハンドリング用のロボットシステムでビジョンセンサを使ってワークの認識をしていたときに苦労した経験からこの記事を作成しました!

この記事はこんなお悩みを解決します!

・認識率が安定しない

・急にエラーが頻発するようになった

具体的な撮像する際のポイントはこんなことがあります。

  • ビジョンセンサの傾きを補正する
  • 定位置からは動かさない
  • 対象物に当たる光が一定になるように環境を整える

では詳しく見ていきましょう!

ビジョンセンサの傾きを補正する

ビジョンセンサにキャリブレーション機能がついている場合でもデジタルの水平器などを使って可能な限りビジョンセンサと撮像するワークが平行になるように調整しましょう。

ビジョンセンサはレンズによる歪みを補正するキャリブレーションやロボットと座標を共有したりするキャリブレーションがあります。全てのキャリブレーションが一度にできないビジョンセンサもあるので可能な限り傾きのような設置時に調整できるところは調整しておきましょう。

キャリブレーションをしても完全に補正できるわけではありません。どこまでの精度が出ているのか確かめるのは難しいですし手間もかかります。

当然上手く撮影できなかったり画像がばらつく原因になるのでキャリブレーションに頼らずに水平器などを用いてできる限りビジョンセンサと対象物を水平にするよう心がけましょう。

定位置から動かさない

カメラを一度決めた位置から動かすのもよくありません。

ロボットに取り付ける場合は取り付けた位置が定位置です。天井や架台に取り付けた場合はその取り付けた場所が定位置です。

取り外すと再度キャリブレーションが必要ですし、取り付け直してもネジ穴のガタなどで同じ結果が得られない可能性があります。取り外しは極力避けましょう。

ビジョンセンサはお値段が張る物です。予算の都合で一台のカメラで複数の処理をしようと別のワークのラインまで動かしたりするようなこともあるかと思います。

その場合、カメラの設置位置は変えずにワークをカメラの場所に持ってくるほうが望ましいです。カメラを動かしてキャリブレーションし直すかワークをカメラまで運ぶかどちらがコストメリットがあるのか検討してみてください。

対象物に当たる光を一定にする

照明や窓がある場合、同じように撮像しても蛍光灯の光量や天気の影響で対象物の認識が上手くできなくなります。

対象物が金属のような光沢のあるものだと蛍光灯が切れると認識できなくなるようなこともあり得ます。

窓が近くにある場合、ブラインドなどでしっかり光を遮るようにしましょう。

僕の経験ではこんなことがありました。工場の搬送用のシャッターが普段はしまっているのですがたまに搬入される時全開になります。その時、外の光が入り込んだ影響でカメラの撮像が真っ白になりエラーが出てしまいました。その時は絞り値を変更することで対応しましたが、シャッターが閉まった後元に戻すのも手間でした。

対策として、対象物の周りにパーテーションで囲んで外からの光の影響を少なくし、カメラ用の照明を配置しすることで撮像は安定しました。

ビジョンセンサを用いた位置検出や外観検査ではカメラの性能よりも照明種類や当て方が重要になります。画像処理に照明ってものすごく大事です。

まとめ

安定して対象物を撮像するためにはこんなことに気をつけましょう!

  • キャリブレーションの前にしっかり位置を調整する
  • キャリブレーション後は定位置から動かさない
  • 対象物に当たる光を一定にする

今後も苦労した経験などを記事にして皆様と共有できたらいいなと思います!引き続きよろしくお願いします!

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