ステレオ方式の3次元ラインスキャンカメラ 3DPIXA

3DPIXAシリーズは、高さ画像とカラー画像を同時に取得するステレオビジョン方式のカラーラインスキャンカメラです。

高分解能のラインセンサにより、サブミクロン精度での高精度計測を超高速に実現します。

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3DPIXAによるコネクタ細線ピンのコプラナリティ計測

ソケットのピンは細線および狭ピッチが進んでおり、自動検査が困難なアプリケーションの1つです。

φ数100µmのピンの検査に必要な画素分解能は15~30µm程度が求められますが、ピンの高さが揃っているか(コプラナリティ)の検査に必要な高さ方向の分解能も15µm程度が求められます。このレベルの検査を遅くとも100㎜/s程度の速度で検査できなくてはならない、ということで速度と精度が高いレベルで同時に求められるアプリケーションです。

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コネクタ / ピンコンプラナリティアプリケーションに最適な構成

カメラ
3DPIXAの15µmモデルは、前述の画素分解能 / 精度 / 速度の要求仕様を完璧に満たす選択肢です。特にDual 15µmモデルでは、Z分解能 3µmで105×440mm の範囲をわずか1秒でスキャンすることが可能です。この速度と精度の高いレベルでの両立が3DPIXAの真骨頂です。

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照明
ピン先端は特にハレーションしやすい箇所になるため、全方向から均一な光を拡散照射するチューブタイプの照明が最も有効です。

ただ、もし下のベース面からのピンの高さを計測する必要がある場合には、ベース面を撮像するのに適した照明が必要です。ピンのような鉛直方向に高い対象物が存在する場合、斜めから光を照射してしまうと影の影響がでてしまいます。これを避けるためには、同軸照明が有効です。

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Chromasens製LED照明Coronaシリーズでは、チューブ照明は同軸照明と組み合わせて使用することが可能であり、この組み合わせがこのアプリケーションでは最大の効果を発揮します。Coronaシリーズの特長機能である、露光ごとに照射する照明を切り替えるマルチフラッシュコントロール機能を用いることで、1度のスキャンでチューブ照明と同軸照明の2つの画像を取得することも可能です。

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3DPIXAによるコネクタピンの検査

下記は、3DPIXA Compact 15um モデルと Coronaチューブ照明の組み合わせでピンを撮像した結果です。

ベース面からピン先端までの高さがしっかりと得られているのが確認できます。

ピンのコプラナリティ検査では、高さだけでなくXYの位置も重要な検査項目になりますが、3DPIXAでは2D画像も同時に得られるため、2D画像を用いたピン中心のサブピクセル精度のXY位置算出なども同時に対応可能です。

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