インラインの 3D 精度

応用

テクノロジー企業である senseIT は、生産ラインで直接使用できる全自動 3D 検査セルの開発を専門としています。自律性が向上し、時間とコストが大幅に節約されます。インライン検査セルで最も重要なコンポーネントとなるのは、Ensenso ステレオ 3D カメラです。きわめて複雑なコンポーネントを最高レベルの精度で精密検査し、30 秒以内で結果を出します。靴箱程度の大きさまでの組み立てられた製品の完成度をチェックして検証します。欠陥の検出において卓越した精度を発揮し、ソフトウェアが10分の1ミリ単位の誤差を検出します。これは生産中や輸送時に発生するすべてのタイプの欠陥にあてはまります。たとえば、部品の破損や不足、変形、材料の加工、空洞、過剰なバリなどを検出します。

「3D 検査セル val-IT Flex の開発では、3D 計測技術を最大限に活用して実装しました。この目的で、3 台の Ensenso ステレオ 3D カメラを取り付けました。Ensenso の 3D テクノロジーのおかげで、10 分の 1 ミリ単位で誤差を検出できるようになりました。これは人間の目よりも優れています」と、senseIT のソフトウェアエンジニア Anouar Manders 氏は解説します。

Ensenso カメラは、人間の視覚を模したステレオビジョンを使用して動作します。Ensenso には 2 台の 2D IDS カメラが搭載され、異なる位置からシーンを撮影します。カメラは同じシーンを撮影しますが、カメラの投影光によって被写体の位置は異なります。特別な照合アルゴリズムで 2 つの画像を比較し、対応する点を検索してすべての点の位置を視差マップとして視覚化します。これを使用して、生成された点群の奥行情報を計算します。

Ensenso カメラのプロジェクターは集光性が高く、検査対象のコンポーネントを可能な限り正確に、すばやく高信頼で撮影します。テクスチャ投影機能により、滑らかな物体や反射性の高い物体、または弱い構造の物体について、照明条件が悪い場所でも高コントラストの画像を撮影でき、照合中の精度が向上します。

内蔵された FlexView テクノロジーも、補助構造が異なるコンポーネントの物体表面に投影されたテクスチャのシフトの最小化に役立ちます。物体上のテクスチャをシフトさせる光線のパターンマスクを移動させるため、圧電素子が使用されます。同じシーンについて異なる構造で撮影された複数の画像を組み合わせると、ピクセル数が増加します。この結果、解像度が向上します。見つかったすべての点がコンポーネントの点群と呼ばれる形式に組み合され、高解像度の完全な 3D 表現になります。

val-IT Flex 検査セルでは、この表現は CAD 基準モデルおよび製品の投影と比較されます。senseIT が使用する点群の取得と処理には、MVTec による HALCON 画像処理ライブラリの 3D マシンビジョンアルゴリズムが使用されます。.さらに同社は、特殊な計測および処理アルゴリズムを開発し、拡張パッケージによって HALCON に統合しました。ハードウェアアクセラレーションにより、全体的な処理時間は 30 秒以内になりました。ロセスを手直しできます。

最終的に、録画されたコンポーネントのすべてのデータは、考えられる誤差とともに、使いやすいユーザーインターフェースに表示されます。誤差は、ロット、品目番号、期間別などに表示できます。スキャンされたコンポーネントに反復する欠陥があるか、欠陥が発生したのは生産時か輸送中かなどを、すばやく簡単に確認できます。このため、ユーザーはすばやく対応して、製造プロセスまたは輸送プ