Use Case ｜ ラボオートメーション
カラーフィルターの色評価を、ロボットで全自動化
ロボットアームによる試料交換 × UV-Vis分光測定 × CIE色度のリアルタイム解析。 フィルターの取り出しから透過スペクトルの測定、CIE xy 色度図へのプロットまでを全自動化しました。測定のたびに色度座標・L*a*b*・視感透過率が画面へ即時表示され、結果は自動で記録・蓄積されます。
デモ動画
ロボットが試料を取り出し → 挿入 → 測定 → 返却する一連の動作をご覧いただけます。
※ 画面に表示されるsRGBの色見本は表示イメージであり、定量結果はxy座標と数値です。
課題
材料やフィルムの色評価は、分光器で透過スペクトルを測り、色座標へ変換する作業が中心になります。このとき測定そのものは短時間で終わる一方、試料の取り付け・取り外しに人手が必要なため、多数のサンプルを扱う検査や、条件を変えた繰り返し測定では、そこが律速になります。
また、人が試料を差し替える運用では、試料の置き方のばらつきが測定値に影響します。同じ試料を測り直したときに結果が揺れると、材料そのものの差なのか作業のばらつきなのかを切り分けられません。
実現したこと
試料交換・分光測定・色度解析・記録までを一気通貫で自動化しました。
01 取り出し
ロボットアームがラックからフィルターを取り出します。
02 挿入
分光測定用のステージへ水平に挿入します。
03 測定
UV-Vis分光器で透過スペクトルを取得します。
04 解析・記録
透過率からCIE XYZ / xy色度 / L*a*b* / sRGBを算出し、画面に即時表示・自動記録します。
05 返却
フィルターを元のラックへ戻し、次の試料へ移ります。
7種類のフィルターを連続で自動測定でき、作業者が色を指定して1枚だけ測る運用にも切り替えられます。
数値・事実
| 対応スロット数 | 7（ラックに縦置き保管） |
|---|---|
| 1サイクル所要時間 | 約40秒（取り出し → 測定 → 返却 → 待機位置復帰） |
| 7スロット連続測定 | 全数完走を確認 |
| 測定波長域 | 380〜780 nm |
| 色計算の検証 | 実測7色に対し、基準計算との色度差 Δxy ≤ 0.0001 |
| 透過率の検証 | 既存分光ソフトの出力と RMS 0.14 %T で一致 |
応用できる領域
製造・品質管理
フィルム・樹脂・ガラスの色／透過率の全数検査、ロット間色差（ΔE）管理、UVカット製品の遮蔽率検査。人が張り付いていた定期サンプリング検査を無人化でき、結果は全件自動記録されトレーサビリティも確保できます。
研究開発
多検体スクリーニング（溶液の吸光度による濃度定量、材料の経時変化・耐候試験の定点測定）。自動測定で蓄積したデータを機械学習・ベイズ最適化へ接続し、「測る → 学ぶ → 次の条件を決める」自律実験へ発展できます。
差し替え可能な構成
試料（フィルム → 溶液セル・粉体・部品）／測定器（UV-Vis → 蛍光・IR・膜厚計・カメラ）／評価値（色度 → 濃度・膜厚・合否判定）。お手持ちの測定器を活かしたまま、試料交換と記録だけを自動化する構成も可能です。
まとめ
本事例では、ロボットアームによる試料交換とUV-Vis分光測定、CIE色度のリアルタイム解析を組み合わせ、色評価の一連の作業を一気通貫で自動化しました。試料の取り付け・取り外しという律速工程を無人化し、置き方のばらつきに起因する測定値の揺れを抑えることで、多検体・繰り返し測定の効率と再現性を高められます。
※ 本システムは展示・実証段階のデモです。具体的な構成・仕様や実装の詳細は、お問い合わせ時に個別にご案内します。
お問い合わせ
試料交換・計測・記録の自動化（ラボオートメーション）をご検討の方はご相談ください。
- お手持ちの測定器を活かした試料交換・記録の自動化
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