先日、３Dプリンターが届いた件をお伝えしましたが、こちらは技術エキスパート　井谷の手の「３Dプリント試作」です！

血管まで再現されています。




こちらは、プリンタに読み込ませる手の３次元データ（.stl）です。

STL（Stereolithography：英 ステレオリソグラフィー）データ形式は、3Dプリンターの入稿フォーマットとして多く利用されているそうです。





今回の手の3Dデータ作成方法ですが
位相シフト法と空間コード法の２つを合わせて使い３次元データを作っています。
技術に関して詳しくは以前の記事もご覧ください。

３日ほど前、弊社に “電子レンジのような機械” が届きました！


「3Dプリンタ」です。



数年前でしょうか、一時期話題になっていましたよね。

今後は製品のプロトタイプ（試作品）を作る際などに、こちらの3Dプリンタを利用していく予定です。

弊社は今年から特に「ロボット」に力を入れていきますので、製品制作の効率アップに期待です！



本体に用意されていた「サンプルデータ」で試作してみると・・・

とても綺麗な仕上がりで出来上がっていました！




オレンジ色のこちらは “フィラメント” という３Dプリンタ用の材料（素材）です。


一見、ワイヤーのようにぐるぐる巻きになっていて、グルーガンのグルースティックが細くなったような雰囲気でもありますね。

フィラメントは大きく「２種類」あるようです。このオレンジ色のものは【PLA】という素材ですが、【ABS】素材も利用可能とのことでした。それぞれ、一長一短あるので作る物の目的に応じて使い分けられるようです。


3Dプリンタの今後の活躍に期待です！


以上、技術ニュースでした。

※後日、面白い試作品についてアップ予定です！

（2019.12.27　結果を追記しました！　↓↓↓）

今日も、技術のエキスパート井谷のデスクを覗いてみると・・・
なにやら長細いものが２つ。



なんと照明を自作しておりました！

「検査装置ではなく、照明ですか！？」と思わず訊いてしまいましたが、それは“画像処理の精度を高めるため”。

ある画像処理の検査装置が、現場（工場）では正常に認識されなかったそうです。

もちろん社内テストでは正しく画像認識されていましたし、工場の外に出て自然の太陽光の下でテストすると上手くいったとのこと。

そのため、原因が工場内のLED照明ではないかと想定。改善するために “太陽光LED^※1” を使った照明を試作している、とのことでした。


▲ユニバーサル基板と呼ばれる穴が開いている基板を縦長にカットし、太陽光LEDを12個ライン状に並べた照明




“太陽光LED”とは “一般的なLED” 照明と、どう違うのでしょうか？

一般的なLEDは、実は青色のスペクトル（波長）成分がとても強いです。
対して、太陽光LEDは青だけ突出しておらず波長が平坦です。

※下記図中の一番右列が【一般的なLED】、左から２列目が【太陽光LED】

引用：豊田合成株式会社 ＞ 太陽光LEDについて

▲ クリックで画像を拡大できます

そのため、今回の事象でも本来青色が “少なく” 検出されるべきところが、青の波長が少なくならないことで、結果として他との差が出ずワーク（対象物）が正しく認識されない結果となっていました。



キーとなるのは「演色性^※2」という指標です。



理想の光は「太陽」で、光の波長の分布がフラットな方が画像処理に適している、ということなんですね。

ちなみに工場内はすべて一般LEDが使用されており、そのRa（演色性）は68と低めです。

演色性が高い蛍光灯は生産中止→LED化という時代の流れの中、今回の試作照明で使った “ 太陽光LED ” は今後の画像処理（カラーカメラ）における救世主となるかもしれません。

（日本システムデザイン(株)でも、画像処理の照明におけるスタンダードとしていく予定です！）





以上、最新情報についてでした。

この度、 製材会社様向け【丸太の径級計測システム】についての製品ページを公開いたしましたのでお知らせいたします。

丸太の小口面を３D距離画像カメラで撮影することで径級サイズを計測します。

一番の特長は「丸太の長さがバラバラであっても、１軸テーブルを利用しカメラが自動的に適切な位置へ移動するので高精度な計測が可能なところ」です。

• 製材加工の現場で、これは自動化できる？
• 市販の装置では対応しきれない計測システムを実現したい

ということがありましたら、お気軽にご相談ください。

***　その他木材関連装置はこちら　***

（お客様の声）『ライン上での寸法測定が無くなったので稼働がより効率的になりました』▼
【事例】木材検寸装置 ＞

「径級仕分け・受入検査・材の管理」に▼
丸太外径検査装置(ログスキャナ) ＞

「正答率 99.10％以上！」▼
年輪方向判定装置 ＞

木の棒を動かした方向に、ロボットが寄ってきていますよね。

金属の溶接部分は下の図のように重なり合っていて必ず【段差】があります。
“レーザ照射＆画像処理”により、その段差の中心を見つけ、なぞっていく仕組みを開発したそうです。




▼【参考】段差検出時の画像処理画面（緑色のラインが段差を検出した箇所）

検査以外の時にロボットを移動させたいこと、ありますよね。
でも機械って結構重いんです。

こちらは約30Kgほど。

簡単に移動可能なようにリモコン操作でも動かせる仕組みにしているので、ロボットに自分で動いてもらって移動させることができるそうです。

以前からピッキングロボットなどで「３次元の画像処理」開発を行っていましたが、
今回は のご紹介です。


まずは、こちらの動画をご覧ください！（※眼がチラチラするのでお気をつけください）


パラパラと連続で光が照射されていますよね。

ワークの上部には、カメラとプロジェクタがあり、全部で「28パターン」の光を照射してそれをカメラで撮影しているそうです。それから画像処理をして高精度な３次元位置を特定します。

今開発のキーワードはこの２つです。 ★【位相シフト法】だけだと　→　精度は良いけれど高さ情報が分からず、
★【空間コード法】だけだと　→　高さは分かるけれど精度があまりよくない、とのこと。

ですがこの２つの方法を組み合わせることでお互いの短所を補い合うことが出来ます。

少し仕組みについてご紹介しますと、パターン照射してそれをビット毎に割り当てることで空間コードを割り出し「三角測量」を使って高さを導きます。

よって精度の高い「位置（X、Y、Z座標）」と「傾き（ロール・ピッチ・ヨー）」までを算出できるそうです。

カメラで「木材小口の年輪の向き」を判定する装置です。

カットされている製材の年輪を検出して “年輪の中心が上か下か” を判定します。

この年輪検出装置は、
【反りの向きを一定に揃える】という目的のためです。
今まで人が目視で行っていた「反りの向きの判断」を自動化することで、人手を減らすことができます。

木材は乾燥させると必ず反りが発生します。

年輪の外側の方がより水分を多く含んでいるため、丸太の表面に近い側（木表：きおもて）がへこむ形で反りが出るそうです。



一旦乾燥させて反ってしまった木材を再度削って「反りのない真っすぐな製材」にする際、機械の関係で “反りの向きを揃える” 必要があるそうです。
木が反る方向は年輪と相互関係があるので「年輪の向きを判定することが出来れば、反りの向きも判断できる」ということになります。

現場に納品してからの正答率ですが、

★当初
95%～96%
　↓
★改修を重ね
97.2%
　↓
97.41%
　↓
97.76%　までで上げてきていました。


その中で正答率を下げる原因が【鋸目（のこめ）】であるということが分かりました。

丸のこでカットした鋸の跡が照明の影となり、年輪と鋸目の区別がつかなくなっているものがあったのです。

そこで、当初斜めから１方向で照らしていた照明をやめて２方向から照らすことで、できるだけ「鋸目の影」ができないように変更しました。


★現在は、照明の変更により
97.76%　から
　↓
99.10%　まで正答率を上げた状態で稼働しています。
　↓
（2020年9月4日追記）パラメータの調整により、現在、正答率は99.56%で稼働しています！