反射率の高い可動部品を検査する際の課題を克服する

Jun 29, 2023

品質保証 (QA) はあらゆる製造プロセスで不可欠なステップです。部品が仕様に従って製造されていることを保証することで、メーカーは欠陥製品に関連する悪名高いコストを回避できます。 しかし、従来のマシン ビジョン ソリューションにとって、反射率の高い可動部品の検査は歴史的に困難でした。つまり、自動 QA はオプションではありませんでしたが、Inspecto S70 はこれらの問題を克服します。

外観品質検査のプロセスは、一般に 3 つの連続したステップに分けることができます。1 つは画像取得であり、検査対象の品目の高品質画像を取得するプロセスを指します。 部品認識。取得した画像に検査対象の部品が含まれていることを検査システムが認識します。 そして最後に部品検査。これは部品が良品か欠陥品かを確認するために行われる分析です。

残念ながら、高反射材料で作られた部品がベルトコンベアなどで移動している場合、マシンビジョンシステムにとって画像取得ステップは特に困難になります。

課題—反省と動き

多くの製造施設では、製造される部品やモジュールは、金属やプラスチックなどの反射率の高い材料で作られています。 例としては、鍛造または機械加工プロセスから出たばかりの金属部品、エレクトロニクス製造ラインのコーティングされたプリント基板 (PCB)、機械組立ラインで組み立てられた金属要素などが挙げられます。

カメラに向かって反射した光は画像の飽和や細部の損失を引き起こすことが多いため、反射物体は視覚的な品質検査に課題をもたらします。 ハイ ダイナミック レンジ (HDR) は、画像内の反射を軽減するために使用される一般的な方法です。 これは、標準的なデジタル イメージングまたは写真技術で従来可能であったものよりも広い輝度のダイナミック レンジを再現するために使用される技術です。

ただし、非常に大きな課題は、光源が検査システムの一部である組み込み照明モジュールであり、カメラの視線 (LOS) に平行な照明経路を備えている場合です。 このような場合、後方反射の可能性とその強度が増加します。

このシナリオでは HDR は十分とは言えず、最先端の独自の反射防止 (AR) 技術を適用する必要があります。 これらの技術では、異なる指向性照明モジュールを使用して複数の画像を生成する必要があります。 これらの画像は結合されて、反射のない 1 つの画像が作成されます。 このプロセスは本質的に複雑な性質を持っているため、既存の AR 技術のほとんどは、生産現場での実際の展開に十分な堅牢性を備えていません。

部品が動いている場合、課題はさらに複雑になります。 多くの場合、高反射部品は必要な検査ステーション内を移動しているため、静止検査を可能にするために停止することはできません。 最近まで、各画像内でパーツの位置や空間方向が異なる複数の画像を融合することは不可能と考えられていました。 ただし、現在では解決策が利用可能です。

解決策 — 技術的ブレークスルー

Inspecto は、いくつかの新しい開発を活用して独自の特許出願中の AR テクノロジーを作成することで、この問題を解決しました。

1 つ目は、連携して動作する 3 つの AI ベースのエンジンを含む Autonomous Machine Vision AI (AMV-AI) テクノロジーです。 3 つのエンジンのうちの 1 つ目は Acquisition AI エンジンです。これは、電気光学システムのパラメータを特定のユースケースにリアルタイムで動的に適応させるために作成された独自の AI テクノロジーです。 2 番目のエンジンは検査対象の部品を認識し、3 番目のエンジンは初期設定プロセス中に記憶された完全な部品の特性と比較することによって、その部品が良品か欠陥品かを判断します。

2 つ目は、超柔軟な電気光学システムである INSPEKTO S70 で、各ケーススタディの要件に合わせて検査プロファイルを調整するための Acquisition AI エンジンに大きな活躍の場を提供します。 INSPEKTO S70 は、システムの AI によって自律的に調整できるさまざまなパラメータを提供するため、調整は検査対象の製品に固有のものとなり、極めて高い検査精度が保証されます。 リアルタイムの動的な調整は、電気光学パラメータの完全なセットに対して自律的に実行されます。

Inspecto の AR テクノロジーは、いくつかの点でユニークです。 まず、展開が簡単でユーザーフレンドリーなソリューションを作成するという当社の目標に沿って、当社の AR テクノロジーは、INSPEKTO S70 の近くで作業する従業員の邪魔や不便を引き起こす可能性のあるちら​​つきを発生させません。

次に、独自の AR と HDR を統合テクノロジーに組み合わせることで、外部光源と INSPEKTO S70 の統合照明システムの両方からの反射が大幅に軽減されます。

最後に、このシステムの堅牢な認識 AI エンジンは、検査対象の部品が実際に画像内に存在することを保証するように設計されており、部品が記憶された基準と異なる位置や方向にある場合でも、複数の画像を融合することができます。

このように、Inspecto の AR テクノロジーは、このプロセスに伴う従来の制約を受けることなく、反射率の高い可動部品の正確な検査を可能にします。 これにより、INSPEKTO S70 はこれらのシナリオで実行できる唯一の工業用外観検査ソリューションとなり、エレクトロニクス、金属加工、プラスチック射出成形などのさまざまな業界の幅広い工業プロセスに自動 QA の扉を開きます。

詳細については、www.optimaxonline.com をご覧ください。

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