よりスマートなエッジ検査で生産ラインを強化する5つの方法

エッジを見つけることは、マシンビジョンシステムにおいて最も重要な機能の1つであり、そのアルゴリズムは、線、円弧、幾何学的形状を捜してデジタル画像のピクセルを調べ上げます。ソフトウェアはこのデータをエッジに変換し、マシンビジョンソフトウェアに、どの部分に注目し、どの部分を無視すべきかを指示します。

このように、エッジ検査ツールはマシンビジョンシステムの精度と効率に大きな責任を負っています。エッジ検査ツールの原理は、マシンビジョンの中核機能の一部を示しています。

工場におけるエッジ検出の仕組み

以下は、コグネックスのマシンビジョンソフトウェアを使用した一般的なエッジ検査のシナリオです。

完成したピストンアセンブリを、V8エンジンブロックに挿入しなければなりません。マシンビジョンアプリケーションがピストンアセンブリの写真を撮影し、マシンビジョンアルゴリズムを使用してそのエッジを識別します。もう1枚の写真が、エンジンブロック内のエッジを見つけ、ピストンアセンブリの取り付け位置を明らかにします。

エッジ検査ツールは、マシンビジョンシステムに、ピストンアセンブリとエンジンブロックの特定の領域に注目させ、それ以外を除外するように設定されます。これは極めて重要です。なぜなら、コンピュータプロセッサは画像内のすべてのピクセルをスキャンしなければならなくなり、それには処理時間とエネルギーが必要となるからです。必要なピクセルだけをスキャンすれば、システムは最適に動作します。

この例では、マシンビジョンシステムがエッジ検査データを使用して品質管理アプリケーションをセットアップし、ピストンアセンブリとエンジンブロックの画像をスキャンして欠陥の証拠を探します。検査に合格したピストンは、組み立て製造ラインを進み、ロボットアームに送られます。ロボットアームは、エッジ検査データを使って、ピストンをエンジンブロック内のどの位置に置くかをロボットに正確に指示します。

このような運用は、マシンビジョンテクノロジが流通センターやファクトリオートメーションに広く普及すれば、ほぼ無限の多様性で展開されます。

正確なエッジ検査データを取得するための5つのツール

マシンビジョンシステムは一連のパラメータを設定し、スキャンした物品を製造現場に進めるべきか、欠陥に対処するエリアにルート変更すべきかを決定します。撮影またはスキャンされた物品はすべて、合格または不合格の評価を受けます。

エッジ検査は公差を設定することができます。この公差外のものは不合格となり、公差内のものはすべて合格となります。

エッジ検査の仕組みをイメージするために、昔ながらの馬車の車輪の複製品を製造する現代の工場を想像してみてください。車輪には、外側のリム、スポーク、ハブの3つの主要部品があります。エッジ検査パラメータは、産業用ロボットを使用して製造プロセスを自動化する上で非常に重要です。

次の5つのエッジ検査技術が活躍します。

• 距離：馬車の車輪では、スポーク、リム、ハブ間の距離が厳しい公差内に収まっていなければなりません。エッジ検査ツールは、スキャン画像内のこれらの部品間の距離を測定し、品質管理とロボット製造時のアライメントの両方を可能にします。
• 角度：馬車の車輪の各スポークは、正確な角度で取り付けなければなりません。角度のエッジ検査ツールは、ロボットにスポークのアライメントについて正確なガイダンスを与えます。
• 円直径：製造や流通の欠陥により、誤ったリムやハブがロボットに届けられる可能性があります。円直径のエッジ検査は、中心からエッジまでの距離を測定し、製造エラーにフラグを立てるためデータを作成します。
• 円の同心度：馬車の車輪のリムとハブは同じ中心を共有し、同心円状になっています。円の同心度のエッジ検査は、ロボットがリムとハブの位置合わせをするのに役立ちます。
• 半径：各リムとハブの半径は、ロボットオートメーションで正確なアライメントを行うための詳細なデータとなります。

馬車の車輪のように単純な製造部品も、スマートフォンの回路基板のように複雑な製造部品も、すべてこのようにエッジ検査アプリケーションの恩恵を受けています。

適切なエッジ検査テクノロジの選択

コグネックスは、数十年にわたりマシンビジョンの技術と科学を磨き上げてきました。InspectEdgeツールは、当社のマシンビジョンソフトウェアスイートの中核をなす資産のひとつで、高度な資格や大学の学位を持っていなくても、誰でも簡単にビジョンアプリケーションをセットアップできるように設計されています。

当社のソフトウェアスイートに含まれるその他のツールは、ビード検査、パターンマッチング、識別、画像処理などの重要なタスクを実行します。流通センターを運営している場合でも、工場環境を自動化している場合でも、これらのツールにより品質管理と効率における優位性がもたらされます。