穴あけ装置の加工精度や効率向上の工夫

GIGASTAR®の星空シートにレーザーで穴をあける装置には、90cm幅x最長18mのロール状のワークシートが装着されます。そして、高さ10cmx幅90cmの横長の「ウインドウ」毎に加工を行い、ひとつのウインドウの加工が完了したら次のウインドウに紙を送って加工するというカンジで、全体を長時間、無人で加工できるようにしています。

この際、紙の装着位置にずれがあると星の位置がずれるので、紙に印刷されたマークの位置を検出して、穴を開ける位置を補正します。

また、ワークシートにはQRコードが印刷されていて、オペレーターがワークシートを装着すると、自動的にQRコードのIDを検出し、加工データなどをデータベースから引っ張ってきて加工がスタートするように、工程管理の効率化を目指しています。

こうした工夫を実現する為に重要なデバイスとして、レーザーヘッドの横に、シートのマークやQRコードを検出するCCDカメラが装着されています。

写真は、その動作デバグを行っているところです。

マークの直径は2mm程度。画像処理を行うことで、0.1mm程度の精度でワークシートの装着位置は検出できそうです!

QRコードの検出も、バッチリです!

楽しみですね~(*^。^*)

170827-1プログラムの大部分はパソコンとサブシステムだけで行います。
工場にこもってデバグをすることがなかなかできないので、こういう工夫によって、通勤電車の中や朝の喫茶店で短い時間を見つけては実機で行うのとほぼ同じデバグができるようなります。
最終的には、実機で行う必要がありますが、プログラムの骨格が動くまではこの体制で行えます。

 

170827-2ワークシートのマーカーやQRコードを検出するCCDセンサーのレンズです。
「私の名前は、HAL9000」みたいですね(*^。^*)
こうした画像処理技術は、最近の高級ミシンなどにも使われていて、布の端を自動検出して布端から一定の距離で正確に縫うことができたりするんです。
そうした技術にもヒントをもらって工夫をしています。

 

170827-3撮像した画像に写っているQRコードから、ワークシートのIDを検出しているところです。

 

170827-4ワークシートに印刷されたQRコードにワークシートIDが記録されていて、加工時にデータベースと連動することで、必要な工程管理を行います。
こうすることで、作業者はデータなどをハンドリングする必要がありません。
この工程管理は、穴あけ装置の管理だけではなく、将来的には、減光ラベルの貼り合せ工程やバックライト装置と組み合わせた製品組み込み作業、そして出荷作業まで、生産工程全体に渡って関係してきます。
こうすることで、全世界から受注される多品種少量の星空シートの生産が、間違いなく効率的に行えるようになると思います。

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