3D Bin Picking 的 5 大前置條件
VSK 工程師接到「想做 Bin Picking」案件，第一件事是免費評估可行性 — 不是所有工件都適合。
1. 工件尺寸 ≥ 5 mm
- 太小：3D 點雲解析不夠，無法精準抓取
- 太大（> 1 m）：超過 Cognex 3D 機型視野
- 理想範圍：10-500 mm
2. 非極端材質
- ❌ 極反光鏡面（拋光金屬球）— 3D 結構光掃描失敗
- ❌ 強吸光黑色霧面（結構光點雲缺失）
- ❌ 透明 / 半透明（玻璃 / 透明塑膠）— 光穿透
- ❌ 極軟形變（紡織布料）— 形狀變化無法 AI 辨識
- ✅ 金屬 / 塑膠 / 紙 / 木（半反光中等顏色）— 多數工件 OK
3. 機械手臂規格
- 重複精度 ≥ ±0.1 mm
- 負載 ≥ 工件重量 × 1.5
- 速度依需求（協作 0.5-1 m/s、工業 1-3 m/s）
- 支援 Ethernet/IP 或 ROS 控制
4. 散裝箱規格
- 深度依機型 working volume 而定（〔以 3D-A5000 standard/extended 機型 datasheet 為準〕）
- 不能堆疊太亂（極端堆疊 AI 也認不出）
- 箱壁不能反光（金屬箱會干擾 3D）
5. 預算與時程
- 投入規模 / 時程：應視個案評估（含 Cognex 視覺硬體 / 軟體 / 機械手臂 / 客戶端 SI 主導範圍），由 VSK 工程師依現場條件提供 ROI 試算與分階段導入規劃。
VSK Bin Picking 評估流程
Step 1：基本可行性評估(免費 1-2 週)
- 客戶提供工件樣品 + 散裝箱照片
- VSK 工程師看材質 / 尺寸 / 堆疊狀態
- 輸出可行性評估與選型建議（可 / 不可 / 部分可行）
Step 2：實機 POC(NT$ 5-15 萬，可抵後續費用，視個案評估)
- VSK 用 Cognex 3D-A5000 + VisionPro / ViDi + 機械手臂試
- 真實散裝箱情境
- 統計「抓取成功率」「抓取速度」
- 1-2 週完成(視個案評估)
Step 3：正式採購 + 整合(NT$ 150-500 萬，2-4 個月，視個案評估)
- 客戶端機構 / 機械手臂 / 安全圍籬
- Cognex 3D + AI 視覺方案；PLC/手臂層整合由客戶或系統整合商規劃
- 試運轉 + 教育訓練
Step 4：上線後維運
- Bin Picking 比一般檢測更需要持續優化
- AI 模型可能要每月微調（新批料件變異）
- VSK 提供 Cognex 視覺端技術支援
Cognex Bin Picking 3 大主力組合
| 工件尺寸 | 推薦組合 | 預算 |
|---|---|---|
| 小工件（5-50 mm） | Cognex 3D-A5000 + VisionPro / ViDi + 協作手臂（UR / Techman） | NT$ 150-250 萬 |
| 中工件（50-200 mm） | Cognex 3D-A5000 + VisionPro / ViDi + FANUC / KUKA 工業手臂 | NT$ 250-400 萬 |
| 大工件（200-500 mm） | Cognex 3D-A5000 大視野 + 大型工業手臂 | NT$ 400-700 萬 |
以上為粗估範圍，實際應視個案評估，請聯繫 VSK 工程師取得 ROI 試算。
注意：In-Sight L38（3D 雷射位移感測器，必搭 PC + VisionPro 軟體）適合輸送帶上單件 3D 對位 / 引導取放，不適合隨機散裝抓取；散裝 Bin Picking 應堅持選用 Cognex 3D-A5000（面陣結構光 + LightBurst）。
抓取成功率參考
抓取成功率取決於工件形狀、堆疊複雜度、AI 訓練樣本與機械手臂規劃，差異極大：
| 場景 | 一般難度 |
|---|---|
| 規則工件 + 中等堆疊（如螺絲、塑膠零件） | 較容易 |
| 不規則工件 + 中等堆疊（如鑄件、加工件） | 中等 |
| 混合料 + 嚴重堆疊 | 高（需 ViDi AI 進階訓練） |
實際抓取成功率須以您工件樣品 + 散裝箱配置實測為準。
針對取不到的工件設計異常處理流程：
- 自動重試（手臂稍微擾動箱子）
- 真的取不到 → 人工介入
- 影像保存供 AI 持續學習
5 大典型應用
| 產業 | Bin Picking 應用 |
|---|---|
| 汽車零件 | 散裝螺絲、五金、連接器供料 |
| 半導體 | IC 載具、JEDEC 托盤、wafer 載具 |
| 物流 / 倉儲 | 隨機堆疊包裹分揀 |
| 金屬加工 | CNC 後段散裝半成品 |
| 電子組裝 | 不規則小零件 pick & place |
工程師常見追問
Q：自家機械手臂能用嗎？
A：Cognex 3D 視覺可透過標準通訊協定（Ethernet/IP、ROS 等）對接主流機械手臂（FANUC / KUKA / ABB / Yaskawa / UR / Techman / Doosan 等）；手臂請告知您的手臂型號 + 控制器版本，Cognex 視覺設備提供對應規格配合。
Q：每件抓取要多快？
A：典型 3-10 秒/件（含視覺辨識 + 手臂移動）：
- 視覺辨識：0.5-2 秒
- 手臂移動取放：2-8 秒
- 速度需求高可特別優化（壓到 1-2 秒）
Q：客戶端要會程式嗎？
A：標準操作不用，但進階維護建議有 1 位 IT / 工程師懂：
- ROS / 手臂 SDK 基礎
- Cognex VisionPro 應用調整
- AI 模型重訓練
VSK 提供 1-2 週深度培訓。
Q：投資回收期？
A：取決於您現場的人力 / 工時 / 產線運轉時數與投資規模，建議以您自己的數據試算。