検査ステーション組立マニュアル
カメラだけでは安定した検査になりません。同じ位置・距離・照明を毎回再現できるよう、最小構成、生産用ステーション、大型品用の構造を定義します。
結論
すぐ始める構成は、固定したUVCカメラ + 拡散LEDバー2本 + 乳白アクリル照明台の位置決め治具 + Chrome/Edgeを動かすWindows 11です。天井照明に頼らず、カメラやタブレットを手で持って検査しません。
画素数より重要なのは、カメラが動かず、照明が変わらないことです。QUALITY VISIONに渡す画像の条件
カメラは真上90°
レンズ面を台と平行にし、中心に固定します。推奨傾きは1°以内です。
照明は上下2系統
乳白照明台で背景を均一にし、45°の上部照明で毛髪・切粉・虫・汚れを見せます。
外光を遮断
側板またはフードを付けます。日光、人の影、工場照明の変化は判定を変えます。
位置決め治具
製品が毎回同じ位置で止まる物理ストッパーを使います。アクリル上の線だけでは不十分です。
構造を選ぶ
下記寸法は出発点です。装置外形ではなく、画像内に収める検査範囲で選びます。
卓上コンパクト
試作・少量、300 × 220 mmまで
- 約 450 × 350 × 650 mm
- Logicool C920s または IPEVO V4K PRO (UVC)
- 既存Windows 11 PC、またはN100/N200・8 GBのミニPC
乳白アクリル3 mm、深さ60–100 mmの照明箱、300–400 mm LEDバー2本、2020/3030支柱。カメラ距離250–400 mm。
生産用ステーション
日常運用、600 × 450 mmまで
- 約 700 × 600 × 1,000 mm
- IDS uEye XC（必ずUVC仕様を選択）
- ファンレスWindows 11 PC、N100/N200以上、8 GB + 15型タッチ画面
3030フレーム、白色フード、5 mmアクリルまたはガラス+拡散板、45°の5000 K LED、配線ダクト、主電源。
コンベア上ポータル
1ゾーン約800 × 600 mmまで
- 約 1,100 × 1,000 × 1,600 mm
- 中央にIDS uEye XC UVC 1台、高さ調整式
- 産業用/ファンレスWindows 11 PC、8–16 GB + 15–21型画面
遮光トンネル、入口/出口の黒カーテン、拡散LED 4本、検査位置下のバックライト、停止位置を保証するストッパー/センサー。
購入リスト・購入先
ブラウザで使えるUVC互換性を基準に選定しています。注文前に在庫、納期、コネクタを確認してください。
Logicool C920s
1080p · オートフォーカス · USB-A · 三脚ねじ
IPEVO V4K PRO
UVC · 8 MP · 可動アーム · USB-A
IDS uEye XC UVCスターターセット
13 MP · UVCプラグ&プレイ · 100 mm～∞ · USB 3
Surface Go 4 for Business
Windows 11 Pro · Intel N200 · 8 GB · USB-C
乳白アクリル板
LED用乳半/オパール · 透過率35–50% · 3–4 mm
拡散カバー付5000 K LEDバー
2本 · CRI/Ra 90以上 · 固定輝度 · 安定DC電源
2020/3030アルミフレーム
剛性支柱、ブラケット、Tナット、レベリング脚
上方撮影1/4-20カメラマウント
金属製固定台。検査中はフレキシブルアームを使わない
ゼロから初回テストまで
照明台を作る
閉じた箱にし、放熱を確保します。LEDはアクリルから60–100 mm離し、点が見えないようにします。内側は白です。
アクリルを載せる
透明や不透明ではなく乳白/オパールを使います。4辺で支持し、重量品は5 mmまたは拡散板の上に強化ガラスを使います。
治具を作る
着脱式ストッパーで位置を決めます。治具は解析範囲に入れません。内寸の幅・高さをmmで測ります。
カメラと上部照明を固定
カメラは中央90°。2本の照明を左右対称45°にし、レンズへの反射を避け、すべてのねじを固定します。
PCへ接続
USB直結、推奨3 m以内。Surface等は給電対応USB-Cハブを使い、Chrome/Edgeでサイトを開いてカメラを許可します。
品目登録と調整
品目に治具内寸を入力し、検査画面で枠を合わせ、良品の基準登録をしてから感度・最小面積を調整します。
照明レシピ
- 色温度5000 K（4000–5500 K可）。
- CRI/Ra 90以上。
- 製品面で2,000–5,000 luxから開始。
- 最暗部が中央の80%以上になる均一性。
- 固定輝度・安定したDC電源。カメラでちらつく安価なPWM LEDは避ける。
- 調整後は自動調光を使わず、照明高さを変えない。
光学ベース：正しいアクリルと上下光の比率
白色スポンジでは、製品と背景を消さずにLEDの粒を完全に拡散する材料が必要です。卓上機・生産機とも下記を基準にします。
- 材質
- LED拡散用の白色乳半/オパールPMMA購入語：乳半アクリル板 LED拡散。LEDの粒が一つも見えないこと。
- 厚さ
- 卓上3–4 mm、重量品は5 mmまたは拡散板上にガラス四辺支持。構造用ガラスだけでは拡散板の代わりになりません。
- 光線透過率
- 35–50%、初期目標40–45%前後透明板は直射が強すぎ、白色不透明板はバックライトを失います。
- 下部照明箱
- 5000 K調光LED、初期距離80–100 mm内部は反射白、放熱し、スポンジに熱源を接触させません。
- 上部照明
- 5000 K・Ra90以上の拡散バー2本を35–45°左右対称、レンズ反射外、下部照明より強くします。
- カメラ
- 露出・ゲイン・ホワイトバランス固定白スポンジをRGB約190–225に調整し、255の白飛びを避けます。
- 製品支持
- 外周治具で拡散板から3–5 mm上スポンジを板へ押し付けたり引きずらず、治具は解析範囲外にします。
初期調整
連続検査
上部100%・下部10–20%汚れ、塗料、虫、表面質感を残しながら背景光を補助にします。
穴・裂け試験
下部を強く・上部を弱く輪郭、透過光、欠損を検証する受入試験用です。
推奨拡張
表面光とバックライトの2画像同期制御追加後は、不良種類ごとに最適な光で判定できます。
PC・タブレット・接続
| 端末 | 推奨 | 接続方法 |
|---|---|---|
| Windows 11 + Chrome/Edge | 推奨 | UVCカメラをUSB接続し、検査画面で許可します。最も再現性があります。 |
| Surface Go 4 | 推奨 | タブレット形状のWindows PCです。カメラと充電を同時に使う給電USB-Cハブが必要です。 |
| ミニPC + タッチ画面 | 推奨 | 固定設備向け。現行エンジンはN100/N200、8 GB、128 GB SSDで十分です。 |
| Androidタブレット | 要実機試験 | 内蔵カメラは使えますが、外付UVCは端末/ブラウザ差があります。同一型式で試す前に複数購入しないでください。 |
| iPad | 標準外 | ダッシュボード閲覧には使えますが、本設備の外付カメラ用標準端末にはしません。 |
| 別の遠隔タブレット | カメラにはならない | カメラは検査画面を開く端末へ接続します。別端末は画面閲覧はできますが、映像源にはなりません。 |
工場投入前の検証
これは試作の合格ゲートであり、計測器認証ではありません。カメラ、レンズ、高さ、照明、アクリル、治具を変えたら再実施します。
- カメラと製品位置をマーキングし、空の設備写真を保存。
- 良品30個を流し、30/30 合格を確認。
- 毛髪、切粉、模擬虫、色付き樹脂、汚れの5種類を用意。
- 各異物を中央+四隅で試し、25/25 問題ありを確認。
- 治具ストッパー内で位置をずらして再試験。
- 30分連続運転後、5件再試験して熱/ちらつきを確認。
- 鮮明な画像を参照登録し、カメラ型式/製造番号を手順書に記録。
- 失敗時は感度だけ上げず、最初に光・焦点・影・位置を直す。
判定を不安定にする設置
フレキシブルアームやノートPC画面にカメラを付ける。
下からの白色照明だけを使い、表面の質感を消す。
透明/不透明アクリル、LEDの粒が見える台。
製品が毎回回転・移動・高さ変化する。
日光、人の顔や服が検査枠に入る。
4Kだけで解決しようとする。現行解析は320 × 240で、安定性が解像度より重要。
最初の1台の推奨構成
C920s、5000 K・Ra90以上のLEDバー2本、乳白アクリル3 mm、物理治具、既存Windows 11で卓上機を作り、上記ゲートを通します。合格後にuEye XC UVCの生産機へ展開してください。