複数台の3Dカメラで複雑形状を捉える検査とは？
3D外観検査では、高さ情報を取得することで、2D画像だけでは捉えにくい立体的な形状を確認できます。
光切断型3Dカメラでは、ワークの形状や撮像方向によっては、光が遮られたり、反射光を捉えにくくなったりすることで、情報を取得しにくい部分が生じる場合があります。
特に、複雑な形状を持つワークでは、3Dカメラを1台設置するだけで、すべての部分を捉えられるとは限りません。
立体的なワークは、見る方向によって確認できる範囲が変わります。
そのため、複雑形状を3Dで検査する場合には、「何を見るか」だけでなく、「どの方向から見るか」まで考えることが重要になります。
そこで活用されるのが、複数台の3Dカメラを組み合わせた検査構成です。
1. 複雑形状の検査では「見る方向」が重要
光切断型3Dカメラでは、ワークの高さや形状に関する情報を取得できます。
一方で、ワークの形状によっては、光が遮られたり、反射光を捉えにくくなったりすることで、1方向からの撮像だけでは十分な情報を得られない場合があります。
例えば、立体的なワークでは、
・側面
・奥まった部分
・凹凸によって遮られる部分
・異なる方向に面が向いている部分
などが、撮像方向によって捉えにくくなることがあります。
つまり、複雑形状の3D検査では、
「高さ情報を取得できるか」だけでなく、「検査したい部分をどの方向から捉えるか」も重要なポイントになります。
2. 1台のカメラだけでは捉えにくい部分もある
では、1台の3Dカメラで検査する場合はどうでしょうか。
比較的単純な形状であれば、1方向からの撮像でも必要な情報を取得できる場合があります。
しかし、形状が複雑になるほど、1方向からでは確認しにくい部分が増えていきます。
ここで重要なのは、
「1台では見えない部分がある＝3D検査ができない」わけではないということです。
必要な検査範囲やワークの形状に応じて、カメラの位置や撮像方向を変えることで、取得できる情報の範囲を広げることができます。
3D検査では、カメラそのものの性能だけでなく、どのような視点からワークを捉えるかという構成も重要になります。
1台のカメラの位置を変えるだけでは、必要な検査範囲を十分に捉えることが難しい場合もあります。
そのような場合に、複数の撮像方向を確保する方法として、複数台の3Dカメラを組み合わせる構成が考えられます。
まずはお気軽にお問い合わせください。
お問い合わせはこちら3. 複数台の3Dカメラで多方向から捉える
そこで考えられるのが、複数台の3Dカメラを異なる方向に配置する方法です。
複数のカメラを異なる方向に配置することで、それぞれのカメラが捉えられる範囲を補い、多方向からワークの形状を確認できる構成を検討できます。
イメージとしては、
1台のカメラ
→ 一方向からワークを捉える
複数台のカメラ
→ 異なる方向からワークを捉え、それぞれの情報を補完する
という違いです。
これにより、複雑な立体形状についても、必要な検査範囲を確保するための構成を検討できます。
ただし、単純にカメラの台数を増やせばよいわけではありません。
ワークの形状や検査範囲に応じて、どこに、どの方向からカメラを配置するかが重要になります。
4. 複数台構成で広がる3D検査
複数台の3Dカメラを組み合わせることで、複雑な形状を多方向から捉えられるようになります。
そのため、
・立体的なワークの形状確認
・複数方向からの外観検査
・高さや段差などの形状変化の確認
・1方向からでは捉えにくい部分の検査
など、ワークを複数方向から確認したい検査において、複数台構成が有効になる場合があります。
必要な検査範囲や検出したい異常に応じて、カメラの台数や配置を検討し、対象に合わせた検査構成を考えることができます。
5. 複雑形状を「どう捉えるか」まで考える
3D外観検査では、高さ情報を取得できることが大きな特徴です。
しかし、複雑な形状を検査する場合には、高さ情報を取得するだけでは十分ではありません。
どの部分を検査するのか。
どの方向から捉えるのか。
必要な範囲をどのようにカバーするのか。
こうした条件を踏まえて、カメラの配置や構成を検討することが重要です。
シーマイクロでは、検査対象や検査範囲に応じて、複数の3Dカメラを組み合わせた検査構成を検討することができます。
実際の検査では、ワーク条件や構成によって必要なカメラの台数・配置なども変わります。
3D検査を導入する際には、「3Dカメラを使えば何が見えるか」だけでなく、「自分の検査対象をどのように捉えるか」まで考えることが、検査方法を検討するうえでのポイントになります。
実際の検査性能は、ワーク特性、搬送条件、照明構成、装置仕様など複数の要因により変動します。
個別条件に合わせた最適化についてはご相談ください。
