鉄鋼加工における産業用カメラ

産業分野鉄鋼加工お客様ペディングハウス社

ドイツ・ゲヴェルスベルクと米国・イリノイ州ブラッドリーに本社を置くペディングハウス・コーポレーションは、1903年の創業以来、建設・インフラ分野向けの堅牢な鋼材加工で定評のある企業です。Peddinghaus社の多様な製品ポートフォリオは、ドリルリグやバンドソーからフレーム切断機まで多岐にわたる。フレーム切断機は、鋼材を様々な形状（H型、C型、アングル型、L型など）に切断したり、マーキングしたりするための機械です。切断とは、個々の断面を切り取ることだけではなく、例えば、組立穴の切断や面取りも意味します。

状況

Peddinghaus社は、PeddiBotにより、ロボットアーム先端のプラズマカッターによる精密な火炎切断を可能にする製品群を市場に投入しました。精密とは、バリのない均一な切断パターンを実現するために、プラズマカッターとスチールプロファイル間の距離が同じでなければならず、したがって再加工が不要であることを意味します。ロボットアームをガイドするためのデータは、3Dビジョンシステムを使って計算されます。このビジョンシステムは、鋼材に投影されたレーザービームを連続的に記録し、画像処理用に設計された産業用PC上のビジョンサーバーにデータを送信します。重心（COG）アルゴリズムを使用して画像内のレーザーラインを決定し、ホモグラフィ行列を適用して2Dピクセル座標を実際の3D測定値に変換します。ロボットの切断経路の座標は、これに基づいて決定されます。

課題

特許取得済みの3Dビジョンスキャニングプロセスにより、ペディングハウス社はすでに市場で独自のセールスポイントを獲得しています。安定した切断品質により工程時間が短縮され、スチールパーツを測定するための別工程が不要になるため、競合他社よりもコスト効率が大幅に向上します。とはいえ、Peddinghaus社は常に改良に努め、お客様に新たなメリットを提供しています。このため、PeddiBotも精査され、まだ改善の可能性がある点が検討された。注目されたのは 3D ビジョンシステムです。Balluff のセンサは圧力センサや位置センサですでに使用されていたため、Peddinghaus はビジョン分野の可能性についてもっと知りたいと考え、Balluff に問い合わせました。

Balluff の標準産業用カメラの品揃えは膨大で、解像度、インターフェース、フレームレートの点でより良い代替品が見つかりました。BVS CA-GX0 は堅牢な産業用コネクタと Power over Ethernet を備えた GigE Vision カメラシリーズです。しかし、3D ビジョンカメラを 2 台の産業用カメラに置き換えただけでは、顧客にとって何のメリットもありません。そこで Balluff のカスタムデザイン＆エンジニアリング（CDE）部門が登場し、カメラおよびセンサコンポーネントの特別なカスタマイズソリューションをお客様に提供することになりました。

ソリューション

Balluff の産業用カメラ BVS CA-GX0 には FPGA が搭載されており、独自のアルゴリズムを搭載できるため、Peddinghaus 氏は重心（COG）計算をカメラ内で直接実行することを提案しました。Balluff は実現可能性を確認し、カメラのファームウェアを適合させ、標準カメラからカスタマイズされたソリューションを作成しました。カメラドライバも適応され、カスタマイズされたGenICam標準準拠のフィーチャコントロールがBalluffのImpact Acquire APIでPeddinghausに提供されました。このコントロールにより、Peddinghaus社はAPIを使用して、重心（COG）計算のオン/オフの切り替えや、重心（COG）データの最適化、ひいてはレーザープロファイルの検出を行うことができます。

利点

Balluff 産業用カメラのファームウェアをカスタマイズすることで、新世代の PeddiBot、PeddiBot-1250 ST は Balluff 産業用カメラを 1 台使用するだけでなく、5 台使用して幅 1250 mm までのスチールビームの上部と側面を見ることができます。画像処理用の産業用 PC は必要なく、5 台の産業用カメラは 3D ビジョンカメラよりもかなり安価です。Peddinghaus 社は、カスタマイズの全プロセスを通じて Balluff 社とのコラボレーションが快適で、意欲的なものであったと感じています。これは「カスタムデザイン＆エンジニアリング（CDE）」の多くの強みのひとつです。

製品

Balluff のポートフォリオを見ると、BVS CA-GX0 産業用カメラがソリューションであることがわかります。