東京エレクトロンデバイス株式会社
ロボットビジョン TriMath

採用機種：XJ-V110W、他

プロジェクター活用で対象物を高精度に認識。
製造・物流の現場に、新たな変革を。

東京エレクトロンデバイス株式会社様

技術商社機能を持つメーカーとして、事業領域を拡大する東京エレクトロンデバイス。そのデジタルファクトリーソリューション部門が開発した3Dビジョンロボットシステム「TriMath」（トリマス）のキーデバイスとして、カシオのプロジェクターを採用。製造・物流の現場へ、新たな変革をもたらしています。
今回、カシオの小型プロジェクションモジュールの採用を新たにスタートし、TriMathの更なる進化が見込まれます。

東京エレクトロンデバイス株式会社

外観：東京エレクトロンデバイス株式会社
エンジニアリングセンター

事業内容：半導体、ボード、ソフトウェア、電子部品等の販売、設計・開発。ネットワーク、ストレージ、ソフトウェアの販売、保守サービスなど
本社所在地：神奈川県横浜市神奈川区金港町１番地４横浜イーストスクエア

URL：https://www.teldevice.co.jp/

複雑な認識作業が
キーポイントに

ソリューションシステム事業本部　金融・法人ソリューション事業部　製造システム部チームリーダー平野建太郎氏

PB BU設計開発センター第二開発部部長森川健一氏

3Dビジョンロボットシステム「TriMath」は、精度の高い独自の認識技術によりピッキング位置を自ら確認するなど、ピッキング・デパレタイズの現場で課題であった自動化の促進に貢献します。その開発された背景と主な機能について、あらためてPB BU設計開発センター第二開発部部長森川健一氏にお話を伺いました。

PB BU設計開発センター第二開発部部長森川健一氏

「慢性的な労働力不足が叫ばれる昨今、例えば年々荷物の取扱量が急増する物流業界において、これまで人手に頼っていた荷物の積み下ろし作業をロボットで自動化する動きが広がっていることは周知のことだと思います。また、以前からロボットによる自動化が進んでいる生産現場においても、製品や材料の入庫作業、完成品の出庫作業、製造工程における多品種ワークのハンドリング作業など、まだまだ人手に頼る現場が残されているのが実状で、多くの自動化ニーズが存在します。
しかし、これらの現場で取り扱われる対象物は、大きさ、形、材質、重量などがまちまちであるため、ロボットにワーク情報を認識させるためのビジョン機能を持たせることが必須になりますが、通常のロボットシステムは、これら対象物ごとにそのサイズや形状を事前にマスター登録する必要があったり、マスターレスを謳っている製品でも、対応できる対象物が極めて限定的であるという課題があったりします。
当社が提供する3Dビジョンロボットシステム「TriMath」は、こうした現場課題を独自の技術とアイデアで解決し、自動化の推進に貢献します」

すべての条件を満たした
カシオのCX-E1

認識技術の課題克服へ、どうしてプロジェクター方式が選ばれたのでしょうか。

「ロボットで対象物を正確に扱うためには、その対象物の三次元情報を高い精度で認識する必要があり、当社でもお客様からのご要求内容や運用される環境に応じて、ステレオ法、光切断法、TOF方式などの様々な手法を採用していますが、プロジェクターとカメラを併用するパターン投映法は処理速度と認識精度のバランスが非常に良く、幅広い対象物に対応できるので、『TriMath』においては最も採用事例の多い方式になります」

数あるプロジェクターの中で、採用されたのはカシオのCX-E1（FORESIGHT VIEW）でした。

CX-E1(FORESIGHT VIEW)

3Dビジョンロボットシステム「TriMath」

パターン投映法で物体を計測・認識。
パーツの高精度なピックアップを可能に。

「『TriMath』が取り扱う対象物の大きさは、数センチ程度のものから1mを超えるものまで広範囲に渡り、その積載形態や運用環境も多種多様であることから、パターン投映に使用するプロジェクタには『高輝度、高精細、長寿命、広い画角、自由な取付け角度』などの条件が求められます。これらを全て満たすことができるのがカシオのプロジェクター CX-E1でした」

設置から計測結果まで
満足のいく結果に

XJ-V110WとCX-E1

実際に組み込み、稼働された結果として、CX-E1をどのような評価されたのでしょう。

「『TriMath』が設置される現場では、光学系の設置スペースに制約があったり、劣悪な環境にも耐えられるように専用の防塵ケースに収納する場合などがあり、その際にプロジェクターが占有してしまう大きなスペースが常に悩みの種でしたが、カシオの小型プロジェクターCX-E1は大幅に小型化されており、このような設置に際しての物理的な制約が⼀気に緩和され、大変嬉しく思っています。もちろん、輝度や解像度などの基本性能についても申し分なく、当社で実施した三次元計測の評価においても大変満足のいく結果が得られています」

現場の声に応えた
組込専用プロジェクションモジュールへ、高まる期待

カシオでは、こうした組込用途の声を受け、よりマシンビジョン用途のニーズを汲み、計測性能を向上させる組込専用プロジェクションモジュールLH-200をリリース。東京エレクトロンデバイスでもすでにシステム検証が始まっています。

「組込み対応モデルとなるLH-200では、緑もしくは青の単色投映において輝度をさらに向上することが可能なエンハンスモードという新機能が搭載されており、これは当社の「TriMath」にとって三次元計測が可能な空間の拡大を意味しますので、大いに期待しています。

また、マシンビジョンとの連動を想定した映像出力同期信号の出力や、プロジェクタ内部の環境情報を取得するための通信機能についても積極的に活用していきたいと考えています。
さらに、ロボットが運用される環境には振動がつきもので、プロジェクタのズーム・フォーカスリングが動いてしまうことにも悩まされていたのですが、専用の固定クリップも提供していただけるので、まさに痒い所に手が届くと言いますか、現場の声を丁寧に拾い上げていただいていていることに大変感謝しています」

CX-E1から、LH-200へ。カシオのプロジェクターを武器に、さらなる機能進化を見据える「TriMath」。その可能性は、大きく広がっています。