めっき、塗装品専用の外観検査機の評価比較

『めっき、塗装品の外観検査を目視検査で行っている。本当は完全に自動化したい。』

『めっき、塗装品の外観検査機には色々種類があるけれど、どうやって選べばいいか分からない。』

『どこに目を付けて選べがいいか分からない。』

という方へ外観検査機の上手い選びかたを紹介したいと思います。
外観検査機を選ぶ際の目の付け所は検査の正確性、速さ、価格、導入期間など様々だと思います。そこで、弊社調べではありますが、光沢品専門の外観検査機の評価比較を行いました。

ここで一番重要視したい点は速さです。なぜなら本来は目視で行われている検査、それを機械で行う訳ですから当然一製品にかける時間は出来る限り短くしたいですよね。

比較の前に外観検査機の基本

一般的に光沢面の外観検査機は光源、カメラを用いられて検査されます。
光沢面の検査を行う際に大事なコツが二つあります。
①　光源から対象物に当たる光の当たり方が均等であること。
②　①の対象物から反射する光が適切にカメラに入り撮像されること。

この二つを守らなければ、光沢面の外観検査は失敗してしまいます。

１.　一つのカメラ＋平面のパターン光、スリット光を使った検査機

一般的に、外観検査機は検査対象から反射する光をカメラで撮像し、それを分析して検査を行っています。よって、検査をきちんと行う為には、カメラに入る反射角度は適切でなくてはなりません。下の画像内のように、一つのカメラとパターン光を使用して検査する場合、パターン光から出た光は検査対象のとても狭い範囲にある特定の入射角で反射したものしかカメラに入りません。つまり、一度の撮像に検査を行うことが出来る範囲は検査対象物のほんの一部の範囲です。

特に、曲がった表面を持った製品の場合、一回の撮像で検査可能な範囲はさらに狭くなります。鏡のように平らなものであれば順番にスキャンしていくことが出来ても、曲面の検査となると何度も製品の角度を変えて検査しなくてはならず、検査に時間がかかってしまいます。

２．多数のカメラ＋平面のスリット光、パターン光を使用した検査機

多数のカメラとスリット光を使用した場合では撮像される範囲が広がり、一度に検査する範囲が１と比較すると広くなります。しかし、スリット光が対象物に当たり、カメラに入る部分というのは対象物の一部のみです。さらに、スリット光のある方向からしか対象物へ光が均等に当たりません。よって、下図のようにカメラも同じ方向に配置する必要があり、その一方向からしか検査が出来ません。さらに曲がった形状の製品を検査するとなれば、プロジェクターから光が当たり、反射光が上手くカメラに入るよう何度も角度を変えて検査する必要があり、故に検査時間が長くなってしまいます。

３．1つのカメラ＋半球型の光源を使った検査機

半球型の光源を使用した場合では平面の光源を用いた場合と比べると広範囲で検査が可能です。なぜなら、半球型の光源では広範囲に均等に光を照射することが出来るからです。しかし、以下の図ように一つのカメラで上からカメラで撮像する場合は上からしか対象物の検査が出来ません。よって、鏡のように平面の製品に適しています。

４．複数のカメラ＋半球型の光源を用いた検査機

最後に、半球型の光源と複数のカメラを使用して検査する場合です。半球型の光源を用いているので広範囲に光が均等に製品に当たり、ある特定の角度でないと検査出来ない！光が適切にカメラに入ってくる角度でないと検査できない！というようなことがありません。同時に複数のカメラを使用することで一度に約140度の角度から検査が出来るので球体のように曲面を持った製品でも数回角度を変えることで360度からの検査が可能です。

弊社のHelmee CSDはまさにこの技術　(国際特許取得済み)　を使用していて、140度から一度に検査できることにより、その他の外観検査機よりも短時間で検査が可能です。因みに一回の撮像にかかる検査時間は対象物の大きさや形によりますが、約1から3秒で行うことが出来ます。