マシンビジョンカメラによる木材表面検査の自動化

木材の検査は、その特性や分類がそれぞれ異なるため、難しい作業です。高品質の検査は、木製羽目板やボードの欠陥を検出し、コストのかかる返品や無駄を防ぐための鍵となります。これには、製造工程で発生する節、割れ、ひび割れの検出も含まれます。自動グレーディング・マシンは木材の真の欠点を捉えることができますが、ナイフの位置がずれていたり、その他の製造上の問題により、マーキングを見逃すことがあります。木材の表面仕上げの欠陥は見つけにくいため、適切な照明も重要です。

このような課題を念頭に、正しい照明で木材表面の画像をキャプチャし、板をフリーズ・フレームで拡大して表示できるビジョン・システムによって、人間の検査員の作業を支援し、補強する必要がある。これにより、検査員は機械から問題を正しく診断し、他のボードで問題が再現されるのを防ぐことができる。

このマシンビジョンシステムは、基板がコンベア上を移動する2つのラインそれぞれに1台ずつ、計2台設置されている。マシンビジョンシステムは、基板がモルダーを通過した直後に設置されているため、スタッフはリアルタイムで画像を確認し、問題を解決するために生産ラインを停止する必要があるかどうかを判断するための最大限の時間を確保できる。モルダーは、自動グレーディング・マシンよりも生産工程の早い段階で設置される。

従業員が基板を十分に詳細に見ることができるよう、構造化照明システムが採用された。マシンビジョンシステムは欠陥を際立たせるだけでなく、毎分842フィートで移動する基板をフリーズフレーム化する。ボドキンチームは、フレームレート21fps、物体距離750mm、焦点距離16mmのシステムを設計した。イメージフィールドサイズは、幅12インチの木板に対応するため16インチである。

サーフェス・フィニッシュ・インスペクターは、品質管理スタッフがコントロール・ルームから、あるいは遠隔地から、コンピューター・モニターで基板を見ることができる。

システムを密閉することで、周囲の光が画像処理に干渉しないようにしている。

2つの画像処理ラインは、選択したコンピュータのデータレートとストレージ要件を設定する1つのプロセッサを介して実行される。社内で開発された画像処理ソフトウェアは、すべての画像を連続的に連結して、動いているボードの1つの長い画像を作成し、オペレーターが連続的に見ることができるようにした。両システムの画像は、1台のPCで処理された。製材所では、遠隔操作で表面仕上げ検査システムにアクセスできるため、カメラの設定を変更するなど、必要に応じてシステムを調整したり、製材所のスタッフと協力して修正したりすることができました。