自動制御の新たな展開 少量多品種製造ラインの課題解決にLensConnect

マクセルフロンティア株式会社のDMS事業本部 設計部 勝見様、島様は、生産ラインや装置への組み込みに適した次世代のインテリジェントカメラ、iXAM Vision Seriesの製品企画・開発をご担当されています。
当時、少量多品種生産ラインの外観検査向けに、エッジAIを搭載したインテリジェントカメラiXAM Vision Seriesの製品企画を進めていました。このiXAM Vision Seriesに接続できるCマウントの電動レンズを探しており、国際画像機器展のCBC社ブースでLensConnectに出会いました。LensConnect は、iXAM Vision Seriesの製品コンセプト「シンプル操作」、「スピード導入」、「品質安定」を達成するために最適なレンズではないかと興味を持ち始めました。
Cマウント対応であること、USBインタフェース経由で電源供給とフォーカス・アイリス制御が可能であること、という点に興味がありました。iXAM Vision シリーズはCマウント機構とUSBインタフェースを備える予定でしたので、LensConnect接続のハードウェア上の問題はありませんでした。また、iXAM Vision シリーズのソフトウェアでフォーカスとアイリスを制御できれば、弊社が想定する少量多品種生産ラインの様々な外観検査シーンでの手間を改善できると考えました。


アプリケーションソフトウェア(iXAM Vision Meister)でのLensConnect制御画面
iXAM Vision シリーズは少量多品種製造ラインの外観検査での活用を検討しています。LensConnectの導入を決断した理由は、少量多品種製造ラインの外観検査における効率向上と作業の合理化にあります。iXAM Vision シリーズが想定する外観検査シーンにおいて、検査品種の切り替えごとに発生するフォーカス・アイリスの調整作業は手間がかかり、今までは熟練した作業者が必要でした。LensConnectの採用により、検査品種ごとに自動で適切なフォーカス・アイリス制御が可能になれば、これらの手間を大幅に軽減できると期待を持ちました。
LensConnectのデモ機とWindows版の評価ツールを活用し、評価検証を実施しました。評価ツールを通じて繰り返し精度や制御時間の評価を行い、問題ないことを確認しました。また、ソフトウェアの組み込みにおいても、分かりやすいAPIとサンプルプログラムが用意されており、簡単に製品への組み込みとiXAM Vision シリーズ実機での評価を行うことができました。このように、デモ機評価~実機評価まで、比較的短期間で実施できたことが購入の後押しとなりました。
少量多品種生産ラインにおいては、外観検査の自動化を共通化することは困難で、依然として人手を投入した目視外観検査が適用されているのが実態です。
こうした課題をiXAM Vision シリーズとLensConnectの組み合わせで解決し、中小製造業のDX推進とスマート社会の実現に貢献していきたいと思います。
産業機器向けシステムおよび画像認識システム、IoTシステムの開発・製造と超精密金型技術とプラスチック成型技術を駆使したレンズ成形を行っている企業です。
お客様のニーズに合わせた高品質で信頼性のあるソリューションを提供し、常に進化し続けるマクセルフロンティア社は、産業機器と画像認識の分野で積極的なリーダーシップを発揮しています。

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iXAM Vision Seriesは、AI画像認識ユニット(iXAM Vision Sensor/iXAM Vision Engine)と、ユニットで動作するアプリケーションソフトウェア(iXAM Vision Meister)で構成されます。
(写真1)

(写真2)

(写真3)

(1)AI画像認識ユニット(iXAM Vision Sensor/iXAM Vision Engine)
iXAM Vision Sensor(写真1)は、AI処理と画像処理を行うメイン処理部、カメラ・照明・レンズ(Cマウント)の撮像部、USB I/F・LAN I/F・DIO I/Fなどの外部I/F部がひとつのユニットとなったインテリジェントカメラです。LensConnectはCマウント部に取付け、USB I/Fを介して制御可能です。
外観検査に必要な機能をコンパクトユニットに集約、AIの学習~推論までをユニット内で完結できる為、スタンドアロンAI検査システムを省スペースで実現できます。
もうひとつのユニット製品iXAM Vision Engine(写真2)は、カメラ選定の自由度を高めるため、USBカメラやGigEカメラなど外部カメラ接続が可能な構成となっています。
(2)アプリケーションソフトウェア(iXAM Vision Meister)
iXAM Vision Meister(写真3)は、AI画像検査の開発と検査設定から運用までをサポートするアプリケーションソフトウェアです。「すぐに使える」標準検査アプリケーションを搭載しており、ユーザの検査シーンにあわせて運用が可能です。また、標準検査アプリケーションでは物足りないというユーザ向けに、オリジナルAI検査アプリケーションを「すぐに作れる」開発環境を準備しています。複数個用意された処理アイコンをドラッグ&ドロップで組み合わせ、オリジナルAI検査アプリケーションを構築することが可能です。標準検査アプリケーションもオリジナルAI検査アプリケーションもAI画像認識ユニット(iXAM Vision Sensor/iXAM Vision Engine)にアップロードし、検査を開始することができます。
LensConnectのフォーカス・アイリス調整も、このiXAM Vision Meisterを通して制御可能です。
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