3D検査を既存設備につなぐには？
カメラだけでは終わらないシステム構成の考え方
カメラだけでは終わらないシステム構成の考え方
既存設備に3Dカメラを設置し、必要な範囲を撮像できることが確認できたら、次に考えたいのが、取得した3Dデータを既存の検査設備の中でどう使うかです。
3Dカメラを設置するだけでは、検査システムとして完成するわけではありません。
ワークを検知して撮像し、取得した3Dデータを処理して検査・判定する。さらに、その結果を既存設備へ伝え、必要に応じて排出などの動作につなげる。
実際の設備では、この一連の流れまで考える必要があります。
今回は、既存設備に3D検査を組み込む際のシステム構成と設備との連携について整理します。
1.取得した3Dデータを「どう判定に使うか」
まず、3Dで何を検査するのかを整理したうえで、次に考えたいのが、取得した3Dデータをどのように検査・判定へつなげるかです。
3Dラインカメラで取得したデータからは、高さや形状などの情報を取り出すことができます。
例えば、
・高さの異常を検出する
・凹凸や段差を確認する
・形状の違いを判定する
・寸法を計測する
といった検査が考えられます。
ただし、カメラが3Dデータを取得しただけでは、OK・NGの判定にはなりません。
取得したデータを画像処理・検査処理へ渡し、検査内容に応じた基準で判定するところまでをシステムとして考える必要があります。
つまり、3Dカメラを選ぶだけでなく、「取得した3Dデータを、どのような検査に使い、どう判定するのか」まで整理することが重要です。
2.「撮像」から「判定」までの流れをつなぐ
実際の3D検査では、例えば次のような流れになります。
ワークを検知
↓
3Dデータを取得
↓
データを処理
↓
検査・判定
↓
OK／NGを出力
3Dラインカメラを搬送中のワークに使用する場合は、ワークの移動に合わせて断面を連続的に取得し、3D形状を構成します。
そのため、単にカメラを接続するだけでなく、ワークが来たことを検知するタイミングや搬送状態と、撮像・処理を連携させることが重要になります。
例えば、センサーなどを利用してワークの位置や搬送状態を把握し、撮像や処理と連携させる構成が考えられます。
ここで確認したいのは、「3Dカメラを動かせるか」ではなく、「3D検査を既存設備の動作の中に組み込めるか」ということです。
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.検査結果を既存設備へどう渡すか
検査ができても、その結果を設備側で利用できなければ、検査工程としては成立しません。
例えば、
検査結果をPLCへ通知
↓
OK／NGを設備側で処理
↓
必要に応じてNG品を排出
というように、3D検査側と既存設備側との連携を考える必要があります。
PLCは、センサーやカメラなどから受け取った情報をもとに、設備の動作を制御するための機器です。
既存設備にPLCやセンサー、排出機構などがある場合は、それらを活用しながら3D検査を組み込めるケースもあります。
一方で、現在の設備構成や制御方法によっては、新たな機器やインターフェースが必要になる場合もあります。
つまり、「接続できるか」だけではなく、「既存設備の動作の中で検査結果をどう扱うか」まで確認することが重要です。
4.既存の2D検査と3D検査をどう組み合わせるか
既存設備に2Dカメラがある場合、3D検査を追加したからといって、必ずしも現在の2D検査を置き換えることはできません。
例えば、現在の2D検査で確認している内容をそのまま活用しながら、3Dでしか捉えにくい高さや形状の情報を追加する、といった構成が考えられます。
また、2Dと3Dそれぞれで検査した結果を組み合わせ、最終的なOK／NGを判断することもできます。
この場合、単純に「2Dカメラと3Dカメラを両方設置する」というだけではなく、
・それぞれの検査結果をどこで統合するか
・どの検査を2D、どの検査を3Dで行うか
・既存の検査処理をどこまで活用するか
といった点まで含めてシステムを考える必要があります。
重要なのは、既存設備を一度すべて置き換えるのではなく、現在できている検査や設備の機能を活かしながら、3Dをどこに組み込むと検査全体が成立するかという視点です。
5.システムとして「つながる」ことを確認する
ここまで整理すると、
・何を3Dで検査するのか
・どのようにデータを処理するのか
・どのタイミングで撮像するのか
・検査結果をどこへ渡すのか
・既存の2D検査とどう組み合わせるのか
といった、システム全体のつながりが見えてきます。
ただし、仕様上つながることと、実際の生産ラインで問題なく動作することは同じではありません。
例えば、処理時間や搬送条件、ワークの位置・姿勢のばらつきなどによって、実際の設備では追加の確認が必要になることがあります。
そのため、システム構成を整理した後には、実際のワークや設備条件で成立するかを確認する段階が必要になります。
6.3D検査を既存設備につなぐときのチェックリスト
□ 3Dデータをどのような検査・判定に使うか決まっている
□ 撮像から判定までの処理の流れを整理している
□ ワーク検知と撮像のタイミングを確認している
□ 搬送状態と撮像を連携できるか確認している
□ 検査結果を既存設備へ渡す方法を考えている
□ PLCなど既存の制御機器との連携を確認している
□ 2D検査と3D検査の役割分担を整理している
□ OK／NG判定から排出までの流れを確認している
3Dカメラを既存設備に組み込む場合は、カメラ単体の仕様だけでなく、撮像・処理・判定・設備制御まで含めた全体のつながりを見ることが重要です。
そして、システムとしてつながることが分かっても、実際のワークや設備条件で本当に安定して検査できるかは、別途確認する必要があります。
次回は、3D検査を既存設備へ導入する前に、実際のワークや設備で何を確認し、どこまで検証しておくべきかを整理します。
※ 本記事は一般的な検査設計の考え方を示したものです。
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。
※ 本記事は一般的な検査設計の考え方を示したものです。
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。
