裸眼を超えて：曲線鋼製燃料タンクの欠陥を検出する自動検査

塗装が裸の鋼鉄製シェルを完成された部品に変える前には、金属表面が完璧でなければなりません。以下のような部品を製造するメーカーにとって、 塗装されていない鋼鉄製燃料タンク では、わずかな傷、小さな凹み、または不適切なサンドペーパーの跡があることは受け入れられません。これらの欠陥は溶接や塗装といった後続工程に悪影響を与え、最終的には製品の品質と耐久性を損なう可能性があります。

課題は、大規模で 曲面があり、かつ光を反射しやすい 金属表面を検査することが、人間の検査員にとっても単純なカメラシステムにとっても困難であることです。このような作業には、現代の精密さと制御能力が最適です。 マシンビジョン .

不可能な検査：なぜ曲面鋼板は手動検査では失敗するのか

曲面で塗装のない鋼鉄製タンクを手動で検査することは、鏡だらけの hall of mirrors の中に針を探すようなものだ。その課題は非常に大きい：

強い反射と眩光： 塗装のない鋼鉄は非常に反射性が高い。一般的な天井照明では、浅い傷などの微細な表面欠陥を簡単に覆い隠してしまうほどのまぶしい眩光や映り込みが発生する。

曲面による複雑さ： 曲面の角度が変化することで、観察者に返る光の反射角も常に変化する。ある角度から見える欠陥が、別の角度からは見えなくなってしまい、死角や検出の不均一性が生じる。

微細な欠陥： ペーパー目、浅い工具傷、小さな凹みなどはいずれも、素早い手動検査では見過ごされがちな微細な欠陥であるが、品質保証においては極めて重要である。

このような複雑な幾何学的表面に存在する微小な傷を確実に検出するためには、検査システムが光を完全に制御できる必要がある。

マシンビジョンの設計図：制御された光と計算された影

曲面で反射する表面を検査する秘訣は、眩しさを排除し、欠陥の微細な表面構造を活用する特殊な照明技術にあります。

1. 拡散光によるギラつきの抑制（ドーム照明）

小さな凹みや広範囲の表面うねりといった、より大きな形状上の欠陥を検出する場合、システムでは一般的に 小さな凹み および広い範囲の表面うねりを検出するために、 拡散照明 が用いられ、通常は大型のドーム照明が使用されます。

仕組みについて ドーム照明は、曇天の日のように、すべての角度から柔らかく均一な光で表面全体を包み込みます。これにより、鋭い影やまぶしい鏡面反射（ギラつき）がなくなります。

何が見えるのか： 表面の角度を変える凹みは、柔らかい光がわずかに異なる方向に反射するようになります。 少なく カメラに向かってわずかに暗くなる部分として現れ、わずかに色調が暗く、滑らかで明確な特徴として見えます。この微妙なコントラストにより、ソフトウェアは凹部を正確にマッピングできます。

2. ダークフィールドによるテクスチャの強調

微細な表面のテクスチャ上の欠陥、例えば 傷、 と サンドペーパーの傷 の場合に最も効果的な手法は 低角度ダークフィールド照明

仕組みについて です。光は非常に低い角度から表面に対して照射されます。傷のない滑らかな表面では、この光はカメラのレンズから離れて反射するため、カメラの視野はほとんど暗くなります。

何が見えるのか： 傷やサンドペーパーの傷（表面の滑らかさに生じた微小な損傷）が光を遮ると、それは小さなプリズムのように働き、 散乱 させ、直接カメラのレンズ内へと光を届けます。これにより、欠陥は真っ暗な背景に対して明るく輝く線として現れ、極めて微細な傷であっても見逃すことは不可能になります。

画像から品質保証へ：AIの役割

光学システムが高コントラストの画像を提供しますが、最終的な判定は知的なソフトウェアによって行われます。カメラが明暗フィールドの画像を取得した後、高度な AIおよびディープラーニングアルゴリズム が処理を行います。

特徴抽出： ソフトウェアが画像をフィルタリングし、背景ノイズから明るい線（傷）や暗い領域（凹み）を分離します。

分類： このAIは、深い傷や工具によるえぐれといった重大な欠陥と、微細な流れ筋や許容範囲内の工具痕といった無害な模様との区別を学習しています。

欠陥マッピング： 本システムは燃料タンクの3Dモデル上で、あらゆる欠陥の正確な位置、大きさ、深刻度をマッピング可能であり、品質保証や再作業に即座に活用できるデータを提供します。

この一連のプロセスは数ミリ秒で完了し、人間による検査では到底達成できない高い品質基準を確実に満たすことができます。

品質を最適化せよ。欠点はゼロに。

原材料の品質は、完成品の品質を左右します。塗装なしの曲面金属部品など厳しい用途では、一貫性のない手動検査に頼ることは、あなたのビジネスが負担できないリスクです。専用の照明と知能ソフトウェアを活用するマシンビジョンは、スケーラブルで客観的かつ高精度な解決策を提供します。

目に見えない欠陥によって製品の信頼性が損なわれることのないよう注意してください。

本日、マシンビジョンの専門家に相談し、自動検査を前処理工程に導入して、すべての曲面において完璧な品質を確実にしましょう。