カテゴリー別アーカイブ: What’s New!

技術系のニュースです。

丸太の径級計測システム

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。

【径級計測システム】３つのベネフィット　（１：現場作業要員の省人化（自動化）、２：作業員の従事時間を削減、３：手検尺よりも正確で安全）

現場での横からの撮影

ライン上から丸太が１本けり出されて来ると［画面右手］、カメラが自動的に計測に最適な位置まで移動［画面左手］します。

詳細は製品ページをご覧ください。

【丸太の径級計測システム】[Diameter grade measurement]（丸太の長さがバラバラでもOK）ページへのリンク

17年前の1軸加振機コントローラ

本日は昔の開発について少しご紹介！

技術のエキスパート・井谷のデスクを覗いてみると・・・

今度は大きな箱のようなものが！

１軸加振機コントローラー　ポラロイドイメージ（What are you developing?）

こちらは、だいぶ昔に開発した
【1軸加振機のコントローラ】　です。

およそ17年ぶりに、壊れて修理のために戻ってきたそうです。

「加振機」、つまり故意に振動を起こすことで何をするのでしょう？

答えは「車のシート」の

バネの状況をチェックしたり、
実際に人が乗ってみて座り心地を試してみたり

という用途に使われる、ということなんだそうです。

160Kgくらいは積載可能だとか。

▲加振機にはボイスコイルモータ（VCM：Voice Coil Motor）という、スピーカーと同じ原理で振動を起こすモータを“12個”も使っています。コントローラ内部にはボイスコイルモータのドライバが見えます。

▲上の蓋を外すと・・・一部焼けてしまっている様子！
　17年以上もずっと現役で動いてくれていたのですね。

こちらは、
『1軸』　＝　上下（Z軸）縦方向だけのシンプルな加振動ですが、
『6軸』という複雑な振動を起こすコントローラも過去開発しています。

６軸加振機コントローラ：: ロール、ピッチ、ヨーの “ 回転運動 ” と、
X軸、Y軸、Z軸の “ 平面運動 ” を、
任意の指定された方向に振動するように制御

詳しくは、こちらもご覧ください。
　↓
【代表者挨拶＞ 18の特徴的な開発】
８．振動試験装置用6軸加振コントローラ

▲ クリックで画像を拡大できます

「組み込みシステム」に関してお困りのことなどございましたら、お気軽にこちらからご質問ください。

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新しい開発はこちら
【位相シフト×空間コードで３次元位置をはじき出す】＞

日本システムデザイン(株)の沿革はこちら
マイクロマウスから始まりました＞

溶接部を追従して走るロボット。

本日は新しい開発の様子を少しご紹介！

技術のエキスパート・井谷のデスクを覗いてみると・・・

何やら、赤いレーザの光を発している車のようなロボットが。

溶接部追従ロボット　ポラロイドイメージ（What are you developing?）

“溶接の欠陥を検査する”ために
「溶接面をトレース（追従）して走る」ロボットを開発中でした！

自動的に溶接部分を見つけ、追従して動きます！

まずはこちらの動画[0:09]をご覧ください

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）

段差検出時の画像処理画面（特定の段差を検出、要件と一致しない段差には反応しない）

検査時以外は、リモコン操作で動いてもらう。

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。

「特定の対象に追従して、機械を動かしたい」というご要望などございましたら、お気軽にこちらからご質問ください。

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溶接部追従ロボット　参考画像（①画面側から撮影したもの、②タッチパネルで操作、③木の棒をワークとしてレーザー照射した様子）

画像処理に関連する他の記事もご覧ください
【位相シフト×空間コードで３次元位置をはじき出す】＞
【年輪方向判定装置　稼働スタート！】＞

位相シフト×空間コードで３次元位置をはじき出す

より高精度な３次元画像処理

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

対象が複雑な形でも対応できる、より“高精度”な “ 3次元画像処理 ”

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。

しくみは「位相シフト法」と「空間コード法」の“良いとこどり”

今開発のキーワードはこの２つです。

位相シフト法
空間コード法

★【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。

▼参考：こちらは、シリンダブロックを空間コード化した画像

▼参考：位相シフト法のサイン波変換をシミュレートした「グラフ」

以上、新しい開発のご紹介でした。

日本システムデザインでは、ハード（基板）の設計からメカ制作までまるっと制作できます。

オーダーメイドなのに小回りがきくから、例えば【基板を小さく】【市販物よりコストカット】などお客様に好評いただいております。

『こんな開発はできるの？』や
『コストはどのくらいかかる？』などご質問・ご要望などをぜひお気軽にお聞かせください！

問い合わせする　

◆◆　P.S　3次元画像処理は30年以上前から　◆◆

今からだいぶ昔（1987年頃）にも同じような３次元の画像処理開発をしたことがあるそうです。

ちょうど「空間コード法」が専門家の間で言われ始めた頃だそうで、「製造ラインでピッキングを行うために」空間コード法を使って開発したそうです。

当時は道具（カメラなどメカ）も今より性能が良くはなかったですし、今よりも難しい開発だったかも・・？

弊社は、代表・麥田と井谷がマイクロマウスに情熱を持ったことから始まりました。
マイクロマウスとは、世界で歴史のあるロボット競技。

マイクロマウスって何？という方はこちらもぜひご覧ください！

↓

▲別ウィンドウで表示します

年輪方向判定装置　稼働スタート！

年輪方向判定装置ってどんな装置？

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。

製材の「反り方向を揃える」のを自動化したいため

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。

現場で新たな障害も！照明を工夫して正答率をアップ

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。

▲（参考）PC画面での結果表示

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同じような悩みや自動化を検討されている現場の方で
ご質問・ご相談などありましたら、お気軽にご連絡ください。

問い合わせフォーム＞

既存の製品についてはこちらもご覧ください。

製品一覧ページへ＞

受託開発がほとんどであり非公開の製品も多くあります。
製品として公開しているものは少ないですが、実際は沢山の製品を開発しております！

AIで画像処理

先日、代表・麥田がテスト的に製作していたのは・・・
AI（ディープラーニング）で作った画像処理システムです。

既に製作済みの「画像処理システム」と同じ処理を、AI（ディープラーニング）を使って評価してみました。

ある画像処理システムとは、
【木材の年輪の向きを判定するシステム】です。

ご依頼をいただき、従来の他社精度が70%程度を95％以上にあげることに成功したシステムです。

▼ AIを使った判定のグラフ

＝＝グラフ説明＝＝
【縦軸】正解率
【横軸】学習回数（１で1万画像を読み込ませています）

青いライン：「学習済みの年輪画像データ」の正解率
オレンジのライン：「未学習の年輪画像データ」の正解率
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

グラフを確認してみると、縦軸40のところ、つまり
40×1万画像＝40万画像学習させた後は大体【85%】前後の精度となりました。

▼ このような年輪画像データを読み込ませて学習させます

AIでは、画像処理技術だけでは難しい分野で利用できることと
データを自動的に読み込ませることで、「自分で学習し自分で賢くなっていく」ことができるのが利点です。

今回のシステムは、“AIよりもアルゴリズムを使った画像処理の方が精度が良い結果” となりました。

ですが今後は、 画像処理技術の長所と、AIの得意な分野を併せて使っていくことで、今よりもシステムの性能をアップできる可能性が広がります。

【教育機関向け】ものづくり用CPUボードキット販売！

ものづくりコンテスト用パーツキット
（基板と部品のセット）の販売を開始いたしました。

ものづくりコンテスト用パーツキットへ＞

今まで個々の学校へ販売させていただいておりましたが
この度「ホームページへも掲載して欲しい」との声を受け、
セット内容を整理して公開いたしました。

基板と必要な部品を未実装の状態でまとめてセットにしてますので
部品を個別に探す必要が無く、すぐにお使いいただけます。

電子回路組立の授業教材として
ぜひご利用ください！

ものづくりコンテスト用パーツキットへ＞

回路図や実装手順書、開発ツールのインストール方法などの資料もあわせて公開しております。
ぜひダウンロードしてご活用ください。

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日本システムデザイン株式会社は、
今後も電子系教育における支援をさせていただくことで
「組み込み技術力」の底上げを図るとともに
社会貢献に尽力してまいります

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研磨加工検査装置に「表面粗さ換算値」も表示します

研磨加工検査装置の【新機能（「表面粗さ換算値」の表示）】についてお知らせです。

今までは、研磨状態を「面性状」という項目で表示しておりましたが、
より現場の方に使っていただきやすいように、【表面粗さ換算値】という項目も表示する改修をいたしました！

単位は、ミクロン（μ）（※1/1000ミリメートル）です。

●【面性状】・・・0~255　までの数値で表した独自の数値

●【表面粗さ換算値】・・・低い箇所から高い箇所までの差、つまり『デコボコの高さ』の推定数値を算出したものです。

以上、新機能追加についてご報告でした。

「カタログが欲しい」などご希望・ご質問などございましたら、
こちらからご連絡をお願いいたします。
↓

お問い合わせはこちら＞

PDF版はこちらからダウンロード可能ですのでぜひご利用ください。
↓

研磨加工検査装置カタログ ver.2.1 916.89 KB

Download

※印刷される場合は、【倍率＝95％、両面印刷】での設定をおすすめいたします
▽ 画像をクリックすると、拡大表示できます

日刊工業新聞社様に「研磨品質検査装置」を取材していただきました！

本日、2017年10月4日。
日刊工業新聞社様に、“ ある製品 ” について取材していただきました。

近日中に記事にしていただけるとのことで、有難いです！
↑10月18日の日刊工業新聞に掲載していただけました【電子版見出しはこちら】。ありがとうございます。（2017.10.19加筆）

ある製品とは・・・

「高品位研磨加工面のレーザ式品質検査装置（仮名称）」です。

ちょっと名前が長く難しいのですが・・

簡単に言うと、

『品質の高い研磨が、出来ているか出来ていないか』を簡単にチェックしてくれる器械！
という感じです。

現状、
＝＝＝

研磨加工の品質判断は、熟練の検査員に頼っている
→人によってバラバラで品質にバラツキがある
より品質の良いものを、エンドユーザが求めるようになってきており品質管理が重要となってきている。
ある程度研磨の状態が良いものの中で、 ほんの僅かな研磨の差 を、数値化して判定できる検査器具がない。
→数値化できるものがあれば、人によるバラツキが無くなり品質アップが期待できる。

＝＝＝

というクライアント様の声を受けて開発しました。

広島県立総合技術研究所　西部工業技術センター　生産技術アカデミーの後藤様には、『光の形状を解析しどう数値化するか』という部分の開発についてご協力いただきました。

＊

日本システムデザインは、お客様のニーズにぴったり合った組み込みシステムのオーダーメイドが得意です。

今までにも弊社はレーザを応用した製品を開発してきましたが、
今回もレーザ光が「スポット光に絞れて回折光（かいせつこう）が出やすい」という性質を利用して、「こういうこと、できませんか？」というニーズに対応させていただきました。
→ レーザを使ったその他の傷検査装置なども、ぜひご覧ください！

オーダーメイドの品ではありますが、
ほんのわずかな差の研磨を判断してくれるこの装置は、
小型で軽量（500ｇ）でもあるので、汎用的に他の現場でも役立つのではないかと考えております。

もし、「こんなことは出来るの？」などありましたらお気軽にお問合せください！

質問してみる＞

検査方法

検査結果の項目は、２つ

①【反射率】
・・・「良い」「悪い」の２パターン
レーザー光が集中して返ってきているかどうかで、鏡面になっているかどうかを判断します。
　
②【面性状】
・・・0～255までの数値で表示
　　（数値が高いほど「研磨状態が悪い」、数値が低いほど「研磨状態が良い」ことになります）
返ってきた光の形状を解析することで、微細な研磨状況を判断します。独自のアルゴリズムで数値として表示します。

サンプルを使って検査してみました

サンプル① ★ ハードディスクの円盤（すごくピカピカ）

サンプル② ★ ステンレス（一見ピカピカだけど、磨き残しのある部分がある）

サンプル③ ★ アルミ（研磨が荒い）

▼

特に、サンプル①とサンプル②のような『鏡面に近い高い水準の加工面の品質』を、適正に数値化することができていないのが現状でした。

現場での利用イメージは、『面性状』が10以下なら品質ＯＫ、10より高ければ品質ＮＧとしてはじく。
というように、お客様が判断値を決めて利用していただくという感じになります。

もし「こんなことは出来るの？」などご質問がありましたらお気軽にお問合せください！

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