2D・3D 一体型カメラ 外観検査装置の概要

2D・3D 一体型カメラ 外観検査装置についてご紹介します。

2D・3D 一体型カメラ 外観検査装置とは

前処理として、2D 方式で撮像した広域画像データから、欠陥が疑われる箇所を特定します。
特定した箇所を 3D 方式で撮像した画像データを使用して、高さ情報を含めた正確性の高い精密な再検査を実行します。
上記の 2D 方式による広域検査と 3D 方式による精密検査を、連続・同時処理することで、3D 検査方式のみの検査と比較して、検査速度の向上、正確性、精密性を兼ね備えた外観検査 を実現します。

【デモ検査フロー】

  1. 錠剤の位置情報を取得し、マッピング処理
  2. 2D カメラ撮像による欠陥検査を実施
  3. 2D 検査で NG 判定したものだけを、再度 3D カメラにより精密な検査を実施

従来の外観検査との違い

従来の外観検査には、2D の画像データを処理することで、製造品の欠陥箇所を特定する 2D 方式と、立体的な要素(高さ)を持った 3D の画像データで欠陥箇所の特定を行う 3D 方式の 2種類が、異なる検査システムとして存在します。
以下に、それぞれの検査方式についてご紹介いたします。

2D 方式カメラによる外観検査

一般的に販売されている産業カメラを用いることで、低いコストで目的に沿ったレンズを選定でき、広域な画像データを手軽に撮像することができる。コストの抑制と広域画像の検査に適している。

しかし、平面の情報であるため、高さの判断が不可能となり、欠陥を検出するために、照明の光を当て、欠陥部にできる凹凸の影を判断材料に判定を行うが、光の反射の関係上、影が明確に現れないケースが多い。
この問題を回避するためには、判断条件を厳しく設定する必要があるが、それによって影ではない箇所を、影と誤判断することがあり、検査精度が低下する要因になることがある。

2D 方式カメラで撮像した画像

3D 方式カメラによる外観検査

レーザー光を使用して欠陥部分の凹凸を測定することで、2D の画像データに加えて、高さの情報を持った 3D 画像データの撮像が可能となり、照明環境による光の影響(反射状況など)を受けない。
人の目では何度も角度を変えて、ようやく発見できるようなキズでも、正確に検知することが可能。
精密な検査が可能で、高い正確性を必要とする検査に適している。

しかし、レーザー光はピンポイントな光線であるため、検査対象物全体を撮像する広域検査の場合、2D 方式と比較すると、数十倍の撮像時間が必要となる。

3D 方式カメラで撮像した画像

2D・3D 一体型カメラによる外観検査

2D 方式の広域検査と、3D 方式の、高さ情報を含めた、正確性と精密性の高い検査を、1つの検査装置で同時に処理 することで、従来の目視検査以上に安定した検査が可能。

2つの方式を一体化したことで、速度向上・正確性、精密性 のすべてを兼ね備えた検査を実現し、人による目視検査の問題点であった、検査者のコンディションによる、安定性の欠如や欠陥の見落とし、超微細な欠陥の見落としを解決。

2D・3D 一体型カメラは、広い検査スペースを必要としません。
2つのカメラの一体型以外にも、3D 方式の撮像時に、静止状態での検査を可能とすることで、撮像のための駆動機構を必要としないため、省スペースでの検査に貢献します。

また、2D 方式のエリアカメラを併用することで、検査速度をさらに向上させることも可能です。

2D・3D一体型カメラ 外観検査装置の外観図

導入提案

本装置は、約 1mm ~ 300mm 四方の製造品(金属部品、半導体ウェハー、樹脂成型品など)の表面検査に適しており、キズ、欠け、ヒビ、打痕などの欠陥検査に最適です。

また、専用機では対応できなかった、検査要望に合わせた機能追加にも対応しており、導入コストの低減と納期の短縮化を実現しました。

現在の目視検査の問題となっている、検査者の人手不足、安定性の欠如、高齢化による検査品質の低下などの問題を解決し、従来の 2D 方式の検査で不足していた検査精度、3D 方式の検査で課題となっていた、広域検査の検査速度の改善に貢献いたします。