【初心者向け】中小企業でも運用できる画像検査とは

弊社には画像検査導入後、4年間ノークレームを達成している製品があります。
~作業員による目視検査の限界を感じていませんか??~

人手不足や顧客からの高品質要求への対応、不良品ゼロへの取り組みといった点から画像検査の必要性が高まっています。
本コラムでは、弊社の画像検査カメラ導入から運用までの事例をもとに
検査に関わる基礎知識やカメラの設定作成方法について紹介していきます。

プラスチック成形の強敵【異物】

アスカカンパニーのコアビジネスは、プラスチック製品の設計から製造までのワンストップサービスを提供しています。
プラスチック成形における永遠の課題といってもいいのが異物!!

異物の原因には、
①原料にコンタミが混ざっている
②シリンダー内で残留した樹脂が炭化し、蓄積したものが剥がれ落ちて「異物」として成形品に練りこまれる
③成形後の付着異物
等がありますが、
射出成形で、異物を100%なくすことは無理なのです。
また異物の発生頻度は不明なため、作業者による目視検査・管理では対応しきれません。

もともとアスカカンパニーでも、
製品の炭化物練り込み(異物)クレームが3か月毎に発生するなど慢性化した製品がありました。
加えて、顧客からの要求品質の高まりもあり、カメラ検査を導入することに決めました。

アスカカンパニーでは、過去に100%外部委託でカメラ検査機を導入した経験があったのですが、外部委託したことにより、
社内の者では、”カメラ検査の設定が変更できない・作成できない”という大きな壁にぶつかりました。

そういった経験から、カメラ検査システムを自社で内製化することにしました。

カメラ検査に必要な4つのものとは?

①画像処理カメラ ②照明 ③レンズ ④ワークがあれば検査はできます。
しかし、検査を自動化させるには、機器制御や搬送周辺デバイスも必要になります。
アスカカンパニーで汎用的に使用しているカメラ検査ラインは、こちら。


このように外観検査の自動化に必要な一式のセットにキャスターがついているので、
成形機に固定されず、検査ラインだけを様々な成形ラインに組み込むことができます。

カメラ検査のポイントは、安定して「よい写真」を撮り続けること

検査画像の撮影には様々なポイントがありますが、特に注意が必要なのは照明です。
アスカカンパニーのカメラ担当者曰く、
「照明を制する者は、カメラ検査を制す」と言われるぐらい、カメラ検査における照明の役割は重大です。
検査画像は、常に一定の明るさで撮影することが求められます。
明るさにムラがあると、カメラは別物と判断し良品でも不良品と判定されてしまいます。

明るさが均一                     × 明るさにムラがある

      

照明やレンズ、カメラは何を選べば良いの?

カメラだけでなく、照明やレンズにもたくさんの種類があります。
下記照明の一例です。

前述した通り、カメラ検査において、照明の役割は非常に重要ですので、製品形状によって照明を使い分ける必要もあります。

どれを購入して良いか分からないときは、カメラ検査メーカーや商社にお問い合わせしてみましょう!
お問い合わせすると、検査したい製品がカメラで検査できるかサンプルテストが行われ、
それを踏まえて、照明やレンズ、カメラは何が良いのか等アドバイスをいただけます。
またカメラ、照明、レンズは貸出を行っているところもあるので、
一度レンタルし、十分に検証してから購入されることをおすすめします。

事例紹介 ~検査に必要な画素数は?~
検査内容や製品サイズ、不良サイズによって異なりますが、
弊社の事例では、
48万画素のカメラでφ35mmほどの製品に発生するφ0.3(=0.07ミリ平方)の異物を問題なく排出しています。(※レンズとワーキングディスタンスも関係します)
このように低画素のカメラでもカメラ検査を行うことができるのです。

どのように検査設定を作成すれば良いの??【異物検査編】

では、アスカカンパニーで行っている異物検査の一例をざっくりとご紹介します。

STEP1.製品撮影
画像検査カメラで対象製品を撮影します。

STEP2.検査設定の作成(位置決め)
カメラに検査対象の製品がどこにあるのかを認識させます。
これがないと、カメラは製品のどこを検査して良いのか分からないですよね。

STEP3.検査設定の作成(二値化処理)
そもそも画像は、0~255の256諧調の色の数値情報をもっています。
人の目でみるとただの点ですが、画像としては、数値が並んでいるのです。
弊社では二値化処理を行うことで、必要な特徴点(異物)を明確化させ、カメラで検査しやすくしています。

※しきい値を「2」で設定すると、2以下の数値は0(黒色)、3以上の数値は255(白色)の
2色に分けることができます。

STEP4.検査設定の作成(ブロブ(塊))
二値化で異物を見えやすくした状態で、ブロブ解析(塊を見つける)を行います。
製品の中から塊(異物)が検知されれば、不良品判定されるように設定を行います。

こちらの4ステップで異物を検出することができます!

照明やカメラについての基礎知識、カメラの検査設定は、
弊社の「カメラ検査設定作成体験セミナー」で、ご体験いただけます。
カメラ検査の知識やプログラミングの知識は不要!
初心者の方向けの講習となっておりますので、カメラ検査導入を検討されている方は、是非ご参加ください。

画像処理検査カメラを自分達で運用から管理までを可能にする

[カメラ検査設定作成体験セミナー]

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