バラ積みピッキング・箱詰めロボットシステムPicking system

ピッキングシステム
自動化が進んでいない分野として、かごや袋などの容器にばらばらの状態で入れられているバラ積みワークの包装機・自動機への投入や、箱詰め作業があります。当社のピッキングシステムでは、バラ積み品を、ワークに合わせた独自の方法で平面に分散させ、2Dカメラの認識により、高速でロボットがワークをピッキングして、整列供給することができます。
ピッキングシステムとして、3種類があり、ワークの種類・形状・必要処理能力などを考慮して選択します。従来のバイブレータ方式では難しかったワークにも対応可能です。画像認識で識別するため、色や印刷などの違いでの識別も可能ですので、簡易的な検査工程も含めて適応可能です。今まで自動化が難しかったワークや、多種類のワーク対応などについてぜひご相談ください。
また、高い位置精度で次工程に供給できるため箱詰めなどにも対応いたします。

バラ積みピッキング 打撃フィーダー

アラインピッキングDF

従来困難だった絡みやすいワークなど
様々なワークに対応

ワークの集積状態を画像認識し最適な打撃と振動でワークをばらしてピッキングします。
ワークを認識して狙ったポイントに打撃を与えることができるため、ワークの反転や、絡まったワークをほぐすことも可能になりました。
1式の移動打撃バイブレータと4角の固定バイブレータを目的に応じて動作させる事で、従来バラシが困難であったワークの確実な分離を可能としました。

アラインピッキングDFの特徴

従来のバイブレータタイプのパーツフィーダーでは困難だった、
絡みやすいワークや滑りにくいワークにも対応可能

カメラで認識したワークの反転や姿勢変更が可能なため、特定の姿勢でピッキングする必要のあるワークのピッキングが効率的に行えます

ばら積みワークの分散状態を画像認識し、最適な打撃でワーク姿勢を変えるため、ワーク同士のこすれを減らし、ダメージを軽減

ワークの画像を登録することにより、多種類のワークへの対応、混在ワークの識別、選別、仕分けなど様々な作業が可能

60個/分の高速処理が可能

次工程に、ワークの向きや位置を精度良く供給できるので、箱詰め、袋詰め、充填装置への供給などが確実に行えます

アラインピッキングDFの用途例

●包装機、充填機、加工機へのワーク投入

●箱詰め、容器詰め

●カゴ容器に入ったワークの次工程への投入

●複数種混在ワークの仕分け、選別

●プレス機から排出されたワークの整列、箱詰め

●表裏仕分け、方向整列

●製品検査の為の整列供給

アラインピッキングDFの対応ワーク例

コネクタ端子 電子部品 プレス打ち抜き品 ばね ボトル容器 チューブ容器 菓子 化粧品 シリンジ

サンプルワークをご提供頂ければ、当社テスト機にて検証を行い、最適な方法をご提案致します。従来自動供給はできないとあきらめていたワークについても一度ご相談ください。     

4角の固定バイブレータにより、プレート上のワーク全体のばらし、移動などができます。

ワークの固まりのバラシ

積み重なったワークは、4角の固定バイブレータでステージ全体を振動させワークのバラシを行います。

ワークの移動

4角のバイブレータにより、ワークのかたまりをステージ上の任意のエリアへ振動させる事ができます。

移動打撃バイブレータにより、画像認識に基づき狙った位置を打撃することで、
ワークの反転、絡みのほぐし、特定部分のばらしなどができます。

表裏の識別・反転

表裏あるワークの表面ワークをピックする場合、ピック可能な表面ワークが無くなった場合、移動式打撃バイブレータを移動させ、打撃によりワークの表裏反転を行います。打撃強度を変えることで、バラシと反転を使い分けることが可能です。

絡み合ったワークのほぐし

絡み合ったワークの位置を認識し、移動式打撃バイブレータが絡んだ位置に移動し打撃を与える事でワークのバラシを行います。

打撃フィーダーの機構

パーツフィーダーとの違い

ワーク専用パーツフィーダーが不要です

画像認識でピック作業を行うため、複数種ワークの混在処理や、段替えによる別種類のワーク切り出しが可能な為、従来ワーク毎に必要であったワーク切り出し機構を集約できます。

多機能かつ安定稼働

ロボットによる切り出しの為、仕分けや箱詰め等、切り出し以外の工程が可能です。またワーク切り出し機構が無い為、ワーク詰まり等による装置停止がありません。

ワークダメージを最小限にできます

振動によるワーク同士のこすれを少なくすることができるため、ワークのダメージを最小限にすることができます。

アラインピッキングDF 動画紹介

アラインピッキングDF カタログ紹介

バラ積みワーク対応
打撃フィーダー

アラインピッキングDF

カタログダウンロード

バラ積みワーク高速仕分けピッキング

アラインピッキングHS-90

当社従来方式より大幅な高速化を実現し、
ピッキング能力90ピック/分を達成しました。

従来当社のバイブレータを用いたバラ積みワークのピッキングシステムのスピードは、60ピック/分でした。
本システムは、バイブレータを用いたバラシエリアと、ロボットによるピッキングエリアを分離したことにより、ロボットの待機時間を減らし、処理能力を大幅に向上させました。

アラインピッキングHS-90の特徴

バラ積みワークからの90ピック/分の高速ピックが可能

ワークの画像を登録することにより、多種類のワークへの対応が可能

ワークの画像に基づき、混在ワークの識別、選別、仕分けが可能

カメラによりコンベア上のワーク量を認識して、ホッパーなどから自動でワークを供給

次工程に、ワークの向きや位置を精度良く供給できるので、箱詰め、袋詰め、充填装置への供給などが確実に行えます

アラインピッキングHS-90の用途例

●包装機、充填機、加工機へのワーク投入

●プレス機から排出されたワークの整列、箱詰め

●カゴ容器に入ったワークの次工程への投入

●箱詰め、容器詰め

●複数種混在ワークの仕分け、選別

●表裏仕分け、方向整列

●製品検査の為の整列供給

アラインピッキングHS-90の対応ワーク例

電子部品 プレス打ち抜き品 コネクタ端子 ボトル容器 チューブ容器 食品用小袋(ポーション) 甘菓子 菓子パン化粧品 シリンジ

サンプルワークをご提供頂ければ、当社テスト機にて検証を行い、最適な方法をご提案致します。

ばら積みワークからの高速ピック

ホッパーに入れたワークを切り出し、バイブレータにて平面分散。平面分散させるバラシエリアと、ピッキングエリアを分離し、90ピック/分の高速でのピッキングを可能にしました。

多品種対応可能、整列・排出パターンも自由自在

【樹脂個片(色識別)】

赤白混在したワークの色を識別し、指定したパターンで整列。

【チューブ(大小混在)】

大小混載するワークの大きさを識別し、大きさ別にキャップの方向を合わせて整列。

【金属個片(表裏判別)】

ロゴ印刷面が上面となっている個片のみをピックし、方向を合わせて整列。

アラインピッキングHS-90の装置構成

①供給コンベア

ホッパーや上流供給機構により投入されたワークを段階的に山崩しし、コンベア搬送します。

②平面整列機構

ベルトコンベア上で平面配列、ロボットピッキングを行います。

③2Dカメラ・照明

平面整列されたワークを画像処理により、ワークの位置・姿勢・種類を認識します。

④ロボット・ピックハンド

画像処理データに基づき、ワークのピックアップ及び指定場所、指定姿勢での移載をおこないます。ロボットは、高速動作及び省スペース設置が可能なスカラーロボットを使用します。

※本構成は代表例です。

アラインピッキングHS-90 動画紹介

アラインピッキングHS-90 カタログ紹介

バラ積みワーク対応
高速仕分けピッキング装置

アラインピッキングHS-90

カタログダウンロード

バラ積みピッキング バキュームフィーダー

アラインピッキングVF

重なった小袋をバラシて、
ピッキング容器などへの供給を可能にしました

ホッパーにまとめて投入された、調味料や化粧品などの小袋ワークを一つ一つ切り出し、高速仕分けピッキングを実現しました。

アラインピッキングVFの特徴

ホッパーに投入された、重なった状態の柔軟性のある小袋を1つずつ分離して供給可能

ワークを2Dカメラで認識するため、ワークの輪郭、色、印刷などの特徴に基づき、種類や表裏などの判別が可能

ワークの特徴に基づきロボットでピッキングし、ワーク位置や向きを揃えて次工程に供給可能なため、容器詰めにも対応

多種類混在ワークの仕分けが可能

高性能ファンを使用し、高い吸着力を実現

ブロアを使用しないため、省スペースとともに省電力を実現

コンベアへの供給に自重での分離方法を採用
※ワーク同士がはがれにくい場合には対応できない場合があります。
ただし、静電気防止はオプションで対応いたします

アラインピッキングVFの用途例

●弁当、サラダ、総菜容器などへの、小袋の挿入

●食品包装工程への調味料などの小袋の挿入

●小袋の容器詰め、箱詰め

●包装機、充填機、加工機へのワーク投入

●カゴ容器に入ったワークの次工程への投入

●複数種混在ワークの仕分け、選別

●表裏仕分け、方向整列

●製品検査の為の整列供給

アラインピッキングVFの対応ワーク例

ドレッシング ジャム 調味料 化粧品 粉薬
紙おしぼり その他小袋ワーク

サンプルワークをご提供頂ければ、当社テスト機にて検証を行い、最適な方法をご提案致します。

バキュームフィーダー アラインピッキングVFの装置構成

小袋ワーク切り出しユニット
(バキュームフィーダー)

ホッパーにまとめて投入されたワークを、上下2枚の吸着コンベアにより、ワークを1つずつコンベア上に切り出します。

小袋ワークピッキングユニット
(ロボット、2Dカメラ、ピッキングハンド)

バキュームフィーダーで分離されたコンベア上の小袋ワークを、1つずつピッキングして、設定された位置に向きをそろえて置きます。表裏の判定や、印刷の認識も可能です。

アラインピッキングVF 動画紹介

アラインピッキングVF カタログ紹介

バラ積み小袋ワーク対応
高速仕分けピッキング装置

アラインピッキングVF

カタログダウンロード

その他装置・バラ積みワークの自動供給方法について

3連高速仕分けピッキング装置

高速仕分けピッキング装置を3台連結させたもので、より高速にワークを供給する必要がある場合に使われます。

3連高速仕分けピッキング装置イメージ1
3連高速仕分けピッキング装置イメージ2

バラ積みワークの自動供給方法について

かごや袋などの容器にばらばらの状態で供給されるバラ積みワークを、後工程に供給するための装置として様々な方法が提案されています。しかし、実際に自動供給装置がつかわれているのは一部にとどまり、多くの場合はまだ人手で供給されています。当社はこのような人手で供給されているバラ積みワークの自動供給方法の開発に取り組んでいます。
バラ積みワークの自動供給方法については以下のような方法があります。

① パーツフィーダー
ワークを一定方向に進行させ、その途中でワークの外形や重心の違いなどを利用して選別を行い、一定の姿勢のワークだけを供給する方法。一般的には振動式のパーツフィーダーが用いられます。
② 2次元カメラによる識別ピッキング
バラ積み状態のワークを何らかの方法で平面状に分散させたのち、2次元カメラで、目的とする姿勢のワークを識別し、水平多関節ロボットによりピッキングを行う方法。平面分散方法としては一般的には、振動法が用いられます。
③ 3次元カメラによる識別ピッキング
かごなどにバラ積みされた状態で、3Dカメラを用いて、山積み状態のワークの姿勢を3次元的に認識し、多関節ロボットにてピッキングする方法。

これらの方法の中で、最も広く用いられているのは①のパーツフィーダー法ですが、適用できるワークは、ワークの外形基準で分離できるもの、表面が振動によるワーク同士のこすれによって傷つきにくいものなどに限定されます。また、できたとしても、装置ごとに対応できるのは1種類のワークだけのため、ワークごとに別の装置が必要で、なおかつワークによっては詰まりやすく工程が止まってしまうことがあるなど、使い勝手が悪いのが現状です。
③の3Dピッキング法は、3Dカメラでワークの外形を認識させれば、ワークが変わっても対応できます。しかし、データ処理及び、ロボットの姿勢を3次元的に位置制御してピッキングするために、1分間に十数個のピッキングが限界です(現状では最速でも5秒/個程度)。また、コスト的にも高いため、使われる用途は限定されています。
②の2Dピッキング法は、カメラでワークの違いが分かれば識別でき、多種類のワークに対応できるため、①のパーツフィーダー法に次いで多く使われています。しかし、ワークによっては、振動では平面に分散しにくいものも多く、また供給できる個数が数十個/分と人間の能力に比べれば少ないために、まだ汎用的には使われていないのが現状です。

当社では、このような現状に基づき、一般的な包装機などで求められる、1分間に100個以上の供給を目標に②の2Dピッキング法の改良に取り組んでいます。
1分間に100個の供給が可能な方法としては、コンベア上に1個ずつ完全に分離した状態で、2次元カメラでワークを撮影し、コンベアの進行速度を予測して、コンベアを止めずにコンベアの下流の予測した位置で、水平多関節ロボットによりピッキングする方法(コンベア同期法)が知られています。しかし、この方法は、バラ積み状態のワークに対しては、安定的に平面に分散させることが難しいためあまり使われていません。主として成型機の後工程など1個ずつ完全に分離して供給できる場合に使われています。ただし、移動中に動く可能性のある転がりやすいワークには使えません。

当社の高速ピッキングシステムでは、バラ積み状態のワークを入れたホッパーから、ワークに合わせた独自の方法でワークをコンベア上で平面に分散させ、2Dカメラで識別を行い、水平多関節ロボットでピッキングして、姿勢が悪くピッキングできないものは、コンベアで前工程に循環させて再度ピッキング工程に供給します。
この方法によると、振動フィーダー上でピッキングするよりも待機時間を少なくすることができるため、高速にピッキングすることができます。また、平面分散が完全でなくとも、トラブルになることは少なく、スピードにはあまり影響がないため安定的にピッキングすることができます。
当社における実績では、ワークとしてホテルなどの歯磨きセットに用いられる5cm程度の歯磨きチューブを用いた場合、従来の振動フィーダーを用いた方法では50個/分が限界でしたが、本方式を採用したところ90個/分程度と大幅に高速化する事ができました。
本方式では、混在しているワークでも別々にピッキングすることができます。このため混在ワークの仕分けにも用いることができます。

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