【2021年版】ビジョンセンサーメーカー7社一覧

ビジョンセンサーのメーカー7社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。

ビジョンセンサーとは？
ビジョンセンサーのメーカー7社一覧

ビジョンセンサーとは

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、さまざまな検査をおこなうことができる装置です。

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います。

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ことが多くなってきています。

ビジョンセンサーの使用用途

ビジョンセンサーは、さまざまな業界で採用されており、その使われ方は多種多様です。

大別して以下の5つの用途に分類することができます。

製品の有無や入り数のカウント・異品種の検出などをおこなう検査。

産業ロボットなどに製品の位置情報をフィードバックするための位置決め。

製品の寸法が規格通りに出来ているかの寸法検査。

キズやサビなど、さまざまな外観上の欠陥を見つける外観検査。

基板上の文字を認識するといった認識検査に分けられます。

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ことも起こりえます。

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、安定した検査をおこなうことができます。

ビジョンセンサーの原理

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スタートとなります。

ハードウェアを適切に選定することが、正確な画像検査には必要不可欠になります。

ソフトウェアは、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と定義できます。

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できるわけです。

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。

ビジョンセンサーとカメラの違い

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のものです。
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といった用途に供します。
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といった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。

ビジョンセンサーの使い方

第一に、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)など多くのことに気を配る必要があり、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必要があるかもしれません。

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できます。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。
場合によっては、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。

検査結果についても、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あります。対応するホスト(PC、PLCなど)を選定してください。

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