ものづくりに役立つ外観検査装置、異音検査装置

 弊社では、独自の技術を使用する自動外観検査装置や自動異音検査装置など、ものづくりに役立つ装置の製造・販売を行っています。

 

卓上外観検査装置(StaVaTesterII:スタバテスタ・アイ・アイ)

統計とパターン認識技術を融合した独自技術を使用する、新方式の自動外観検査装置です。このため検査精度は高く、簡単に検査レシピが作れます。また、過検出や見逃しなどの抑制に効果があります。

異音検査装置(StaVaTesterIW:スタバテスタ・アイ・ダブリュ)

統計とパターン認識技術を融合した独自技術を使用する高精度自動異音検査装置です。

能動型では加振された部品の発生する振動を対象に部品の良否を判定します。部品の表面・内部欠陥の有無などが数秒で検出できます。また、欠陥が表・裏・内部のどこにあっても1回の検査で良否が判定できますので、検査の高速化が可能です。

受動型では製品が発生する振動や音による検査が可能です。製品が発生する音または振動のスペクトルをチェックするため軽微な不具合にも対応可能です。

色判別用外観検査装置(ColRecog)

3層階層型ニューラルネットワークを使用した、指定色を認識する装置です。パターン認識に有効なことが確認されている限局型活性化関数を使用しているため、高精度の色認識が可能です。

 

卓上外観検査装置と異音検査装置

StaVaTester(スタバテスタ)は目視検査や異音検査の高速 高精度自動化を素早く 簡単に実現します。

 

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汎用外観検査装置

 

 統計と新開発パターン認識技術を融合した独自の検査技術と、目視検査や異音検査の自動化に関するノウハウを総合して、製造現場における官能検査を自動化するパターン検査装置StaVaTesterシリーズを製造販売しています。現在、画像検査用の 汎用外観検査装置と画像検査または異音検査用の異音検査装置を製造販売しています。また、画像と音の両方を検査することができる、統合型の検査装置も製作致します。素早く簡単に検査レシピを作成できるため、多品種・少量・短納期商品やマイナーチェンジが頻繁な商品の検査にも適用できます。以後、画像を使用する外観検査装置を主体に説明しますが、振動を使用する外観検査については、異音検査装置のページを参照して下さい。

 ここで、工業製品の検査では平均値±3σに入っているから良品という統計を利用する検査がよく行われますが、StaVaTesterでもこれと同じ原理を使用します。平均値±3σの±3は標準化変量と呼ばれる統計量の値であり、この値が小さければ良品に近く、この値が大きければ良品とは違いがあることになります。そこで、StaVaTesterでは多数の良品データを使用して、良品の各画素の明暗の平均値とその標準偏差を計算しておき(良品の定義)、検査時点で検査ワークの各画素の標準化変量を計算して良品に類似しているかどうかで良否を判定します。このように、良品との違いが大きければ不良品と判定され、傷の定義などの面倒な作業が不要になるため、StaVaTesterは目視検査などの自動化を簡単に実現します。また、想定外の欠陥でも良品との違いがあれば検出できるため、見逃しを抑制する効果があります。

 なお、通常製造物には必ずばらつきがあるため、外観検査においても統計を導入することが必要です(1枚の良品画像を基準にして外観検査を行う装置がありますが、この方式には汎用性がなく画像処理の専門知識がなければ外観検査の自動化を実現することは難しいと言われています)。

 一方、StaVaTesterIIにはオプションとして不良部位のサイズと不良部位の個数により良否判定を行う機能もあり、サイズの大きい傷が多数あるときにNGとする検査も可能なため、検査の内容に応じて使い分けが可能です。

 StaVaTesterIIにはプリント基板の実装前後の外観検査、セラミック板表面の傷検査、金属表面の傷検査、樹脂製部品の傷検査、サイドマーカー用レンズの検査、印刷物の傷検査、毛髪検出などの適用例があります。

 ここで、標準化変量の有用性を示す例として、樹脂製品と印刷物の画像を標準化変量に変換した標準化変量図を示します。最初の例は樹脂部品に適用した例で、部品の上部に傷があるものと部品の下部に紙を置いたもの、及びそれぞれの画像に対する標準化変量画像です。標準化変量画像では白い部分が標準化変量が大きい部分で、欠陥部が抽出されていることが分かります。その下に絵葉書への適用例を示します。このように、元画像が何であっても、標準化変量を計算すると欠陥部位が強調されます。

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 ところで、これまでも統計処理を使用する方法が試みられていますが、自動外観検査では実際に使用されていません。これは、統計解析により各画素の良否判定はできても、画像全体としての良否(検査ワークの良否)を判断する方法がなかったためです。例えば、検査ワーク画像の全画素の濃度が平均値±3σの間に入っていれば良品、そうでなければ不良品と判定する方法が考えられます。しかし、このような単純な方法では正確に良否を判定できないことが分かっています。

 そこで、StaVaTesterでは新しいパターン認識技術を開発し、画像全体の良否判定を可能にしました。

 以上のように、画素の良否を統計処理により解析し、その結果を基に新規に開発したパターン認識技術により画像全体の良否を判定することで、StaVaTesterIIは安定な自動外観検査を可能にしています(統計処理の優位性に関する説明資料:統計処理の優位性.pdf)。

 統計処理とパターン認識技術を融合しているため、StaVaTesterIIには以下の特長があります。なお、StaVaTesterIWにも同様の特長があります。


StaVaTesterの検査方法は、傷の性状によらない汎用的な検査方法です。 

StaVaTesterは、良品を定義し良品か良品でないかを検査する方式です。このため、想定外の多様な傷に対応可能で、多品種・少量・短納期生産でも効果的です。 自動車部品、電子機器部品など各種製品でご使用いただけます。


検査レシピを高速に作成できます。

プログラムを作る必要がなく、良品画像と不良品画像があれば30分程度で検査レシピが出来上がります。 また、必要な情報は1つのファイルに保存されるため、このファイルを読み込むだけで簡単に検査対象用の検査レシピをセットすることができます。


検査レシピの作成が簡単です。 

誰でも30分程度でStaVaTesterの基本的な使用方法を習得することができます。特別な講習は必要ありません。概要は動画マニュアル検査レシピ作成例をご覧ください。

 

高い検査精度が得られます(詳しくは外観検査装置の概要 をご覧ください)。

従来の検査装置では、明らかな良品に対する検査出力値の頻度分布と明らかな不良品に対する検査出力値の頻度分布が、重なるものが多いといわれています。この場合、検査装置から重なっている範囲の値が出力されると良品か不良品か判断できなくなり問題です。

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一般的なパターン検査装置の出力値分布

 StaVaTesterでは、下図のようにこの重なりを解消することができるようになりました。このため、良否の判別が容易で、検査精度が格段に向上します。

 

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     StaVaTesterの出力値分布

 

クレンジングが可能です。

検査レシピを作成する時点で良品の統計解析を行うため、検査レシピ作成に使用する良品画像の中に不良画像が紛れ込んでいないかをチェックできます(クレンジング)。これにより、検査性能の低下を防ぐことができます。

 

 外観検査装置StaVaTesterIIは次のような検査でお使いください。

 ・印刷物の外観検査、画像検査

 ・電機部品の外観検査、画像検査

 ・自動車部品や機械部品の外観検査、画像検査

 

 異音検査装置StaVaTesterIWは次のような検査でお使いください。

 ・部品表面の傷や内部欠陥の検出

 ・自動車用など各種エンジンや各種ギアの検査

 ・ハードディスクやパソコンなどの検査

 Stavatesterの導入にあたっては、最初に御社の製品の検査可能性を評価します。外観検査装置については、サンプルまたはサンプル画像(bmp、jpgなど)をお送り頂けば検査可能性を無償で確認致します。異音検査装置については、サンプルまたはサンプルの音や振動のウェーブファイルなどをお送り頂けば検査可能性を無償で確認致します。検査可否確認依頼ページからご依頼ください。

 以下のページで関連情報をご紹介しておりますので、ご覧ください。


  製品情報 
   外観検査装置・異音検査装置について説明しています。

     外観検査装置瞬目解説(外観検査装置を手短に説明しています)

              外観検査装置の概要

     外観検査ソフト動画マニュアル

     検査レシピ作成例
     外観検査装置導入手順

     色判別用外観検査装置

     異音検査装置

  お役立ち情報

     StaVaTester 
     パターン検査豆知識 
     統計処理豆知識

     よくあるご質問

 協業情報

 接写型ラインカメラを製造販売されているコアテック株式会社様と共同で、接写型ラインカメラとStaVaTesterを融合した外観検査装置を開発致しました。この装置は、接写型ラインカメラの特長を活用した外観検査装置で、以下の特長を持っています。


 ・接写型のため、狭いスペースでも検査ワークの撮影が可能です。

 ・接写型のため、歪みのない画像を撮影できます。

大きなワークであっても、同じ模様は、中央部にあっても端部にあっても同じように撮影されます。

 ・検査範囲が広く、欠陥が微細な検査(高画素検査)も容易に行えます。


また、StaVaTesterの特徴を生かし、以下の検査に適用可能です。


 ・シート状の製品(ロール・ツー・ロール)の外観検査

  各種ラベル、PCBパターン 等 繰り返しパターンを有するもの

 

 ・平坦性のある機械部品の外観検査

  メタルシール、金属シール面、など表面の状態にばらつきのあるもの