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ビジョンセンサーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ビジョンセンサーのメーカー16社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ビジョンセンサー関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:株式会社ピーアンドエフ、2位:株式会社日立オートメーション Kyoto Robotics事業本部、3位:Autonics Corporationとなっています。
ビジョンセンサーとは、カメラで撮影した画像をコンピューターで処理することによって、さまざまな検査ができる装置です。
近年の製造業では、製造ラインの高速化や製造品種の多様化が進んでおり、それに伴って求められる品質レベルもますます高くなっています。
これらを満たすために、全数目視検査が余儀なくされていますが、人件費の高騰や人員不足、検査員育成に長時間を要するといった、さまざまな問題や課題があります。
そこで、従来の目視検査に代わる検査手段として、ビジョンセンサーが採用される機会が増えている状況です。
ビジョンセンサーは、さまざまな業界で採用されています。大きく分けて、以下の5つの用途があります。
検査員による目視検査の場合、数量のカウントや品種の間違え、判断基準が曖昧になってしまい欠陥を見逃してしまう可能性もあります。それに対して、ビジョンセンサーの場合、判断基準はあくまでも数値で管理できるため、適切に設定することによって安定した検査が可能です。
ビジョンセンサーによる画像検査は、ハードウェアとそれを動かすソフトウェアの両輪で成り立っています。ハードウェアは、カメラやレンズ、照明などが当てはまります。
検査したい内容が確実に撮影できることが画像検査の重要なポイントです。そのため、ハードウェアの適切な選定が、正確な画像検査には必要不可欠と言えます。 ソフトウェアには、アルゴリズムとプログラムがあります。
画像検査アルゴリズムとは、画像を解析し検査対象が正しいかどうかを検査する手段のことです。画像にある、キズやサビ、異物といった欠陥を、コンピューターにNGとして検出するためには、適切に画像検査アルゴリズムを構築する必要あります。
カメラによって撮影した画像を、画像検査アルゴリズムによって整理することで、さまざまな欠陥や位置情報などを演算、出力して機器の動作に活かすことが可能です。アルゴリズムをもとに、C言語などのコンピューター言語によって、入力と出力を関連付けて検査が進行するように組み立てられたものが、プログラムになります。ハードウェアとソフトウェアが正常に機能することで、ビジョンセンサーとして活用できるようになります。
いずれも、CMOSやCCDといった撮像素子と光学レンズを組み合わせて、画像や映像を撮影・デジタルデータに変換する機材というところまでは同様です。カメラ (デジタルカメラ) では、そうして得られた画像や映像を保存し、後に見直したり、書類等の作成に活用したりするのが主な用途です。
一方、ビジョンセンサーは得られた画像や映像を基にコンピュータを用いてリアルタイムに解析を行います。これまで人が目視で行っていた外観や数量などの検査を行う、寸法や角度を測る、センサーの代わりに使用することが可能となります。
また、機種や設定の仕方によっては検査に使用した画像・映像を残しておき、トレーサビリティに使用することも可能です。
まず、ビジョンセンサーのカメラが正しく画像・映像を撮影できるように準備をする必要があります。いかに高機能なビジョンセンサーであっても、そもそもきちんと撮影ができなければ、本来の性能を発揮することはできません。
使用するビジョンセンサーやレンズの選定、ビジョンセンサー本体や検査対象物の固定、位置関係、周囲の明るさ (太陽光の時刻による変化を含む) など多くの点に配慮が必要です。場合によっては、専用に照明や遮光板・遮光覆いを設置するケースもあります。
ビジョンセンサーは製品にもよりますが、撮影した画像や映像からマスターとして登録した特定の形状を探す、特定の領域の色を調べる、直線や円を探す、寸法を測るといった多くの処理を行うことが可能です。検査したい内容に応じて、適切な処理を行うよう設定します。
極端に明るめに (暗めに) 撮影する、色を反転させる、ノイズ除去するなどといった「前処理」を行うことで、その後の検査がしやすくなったり、精度が向上したりすることがあります。検査結果に関しても、接点出力で出力するもの、イーサネットなどの通信で出力するものなどがあり、対応するホスト (PC、PLCなど) の選定も必要です。
参考文献
https://www.cognex.com/ja-jp/what-is/vision-sensors/how-do-vision-sensors-work
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/snsr/sensor/items/vs/index.html
https://www.keyence.co.jp/products/vision/
https://www.cognex.com/ja-jp/what-is/vision-sensors/advantages
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年11月の注目ランキングベスト7
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社ピーアンドエフ |
33.3%
|
| 2 | 株式会社日立オートメーション Kyoto Robotics事業本部 |
11.1%
|
| 3 | Autonics Corporation |
11.1%
|
| 4 | パナソニック株式会社 |
11.1%
|
| 5 | コグネックス株式会社 |
11.1%
|
| 6 | 株式会社リンクス |
11.1%
|
| 7 | 三菱電機株式会社 |
11.1%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年11月のビジョンセンサーページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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