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2015.11.09

金属/加工
HALCON

HALCONによるマシンツールの高精度計測【Zoller GmbH社】

HALCONの開発元MVTec社とZoller社は、3年間の共同プロジェクトによってZoller社製品に適用するサブピクセル精度のエッジ切断技術を確立することに成功しました。このマシンビジョンアルゴリズムの最新の概念を実装する技術によって、Zoller社は際立った成功を修めることができました。

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  • ●Zoller社とその製品

    Zoller社は、ドイツにおける典型的な中規模企業であり、50年以上前からマシンツールのための位置決め・計測装置を製造してきました。このZoller社の提供するマシンツール用の位置決め・計測装置の特長は、使い勝手の良さとメンテナンス費用が少なくて済むことにあります。全世界で15,000を越えるシステムが稼動しており、ユーザ様から極めて高い評価をいただいております。
     

  • ●画像処理システムで更に有利に

    このZoller社の製品を更に優位に立たせた技術に、HALCONをベースとして開発された画像処理システム「ZOLLER-AWV」があります。このシステムにより、オペレータのスキルに依存することなくパソコンの快適な環境でマイクロ精度の位置決めが自動的に行えるようになりました。「ZOLLER-AWV」を用いた、直線と楕円適合をサブピクセル精度で処理したり、焦点から深度を計測するといったHALCONをベースとする技術がZoller社の製品に組み込まれています。特に、HALCONのカメラキャリブレーションは光学系に起因する画像の歪を排除してくれるため、Zoller社の位置決め・計測装置は効率的に稼動するようになりました。解析領域はHALCONの標準画像処理オペレータによって生成でき、続くサブピクセル操作によってエッジの高精度検出が行えます。最終的には、抽出された輪郭は直線と円弧に近似され、ツールの設計パラメータが計算されます。下図にこの方式で得たツールの輪郭を示します。
     

  • ●Zoller社製品の特長

    HALCONサブピクセルオペレータと直線および楕円適合処理を用いた位置決め・計測装置の特長は次の通りです。
    ・切断エッジ形状を、全自動で検出
    ・テレセントリックレンズ採用
    ・計測処理中に、±2μの精度で、マニュアルでのスライド調整とツールフォーカス調整可能
    ・2μの同中心性をもつ高精度軸
    ・全てのツール固定位置での統合化されたキャリブレーションエッジ
    ・計測処理/実行中での±2μの精度

    さらにHALCONの焦点深度を測定する技術を使ったZoller社製品は、以下の特長を獲得することができました。
    ・刃の傾斜と引っ張り角度だけでなく、外郭用ツールを完全に計測
    ・円筒、テーパ、面取り溝、コーナ径、全径など、外郭に沿ったツール切断エッジの全自動計測用プログラム
    ・自動ツール焦点用計測プログラム

     

  • ●まとめ

    HALCONのマシンビジョンをターゲットとする独自の画像処理技術によって、対象とするマシンツールの高精度計測をリアルタイムで実行することが可能となりました。さらに、MVTec社のマシンビジョンに関する経験をベースに、極めて精度の高い計測が実現できました。2001年の時点で500セットを越えるシステムが稼動しており、MVTec社とZoller社の共同プロジェクトは成功を修めたことを示しています。
     

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