高速ラインの画像検査では、照明を「十分明るいLED」に替えるだけでは欠陥画像が安定しません。ワークが視野に入った瞬間にカメラが露光し、その露光の必要な区間にだけ照明が実際に発光し、次のワークまでにLEDとドライバが熱的に回復する。この一連の時間関係を設計しなければ、デモ機では鮮明なのに量産速度では暗い画像や明るさの縞が混じります。タイ工場で画像検査装置を発注する設備・品質担当者向けに、ストロボ照明とコントローラの選び方を、RFPからFAT・SATまで具体化します。
この記事の対象は、すでに検査対象とカメラの大枠を決め、高速搬送中の撮像を安定させたい案件です。リング、ドーム、同軸といった一般的な照明方式の比較は、当社の画像検査用照明の選び方で扱っています。センサ画素や露光方式を含むカメラ側の要件は産業用カメラの選定方法を参照してください。ここでは「同じ照明ヘッドをいつ、どれだけ、どの条件で光らせるか」に焦点を当てます。
結論：ストロボ照明はヘッド単体ではなく撮像チェーンで発注する
ストロボ照明の見積を比べるとき、最大輝度、LED数、定格電力だけを横並びにしても結論は出ません。照明ヘッド、定電流またはパルス駆動コントローラ、カメラ、ワーク検知センサ、PLC、配線、遮光カバー、固定具を一つの撮像チェーンとして評価します。コントローラが出せるピーク電流を照明ヘッドが許容するか、設定したパルス幅と頻度を量産速度で連続運転できるか、カメラの露光窓と光の実出力が重なるかが核心です。
発注前には次の五つを一枚の条件表にします。①ワークの最短・最長ピッチと最大搬送速度、②見たい最小欠陥と許容する動きぶれ、③カメラのシャッター方式と露光時間、④トリガ入力から露光と発光までの実測遅延、⑤連続運転時の温度と許容デューティ比。数値が未測定なら「未測定」と明示し、サプライヤーの標準値で埋めません。量産時に必要な周波数で成立するかを示すためです。
Advanced Illuminationの技術資料は、パルス幅と発光頻度からデューティ比を計算し、照明とコントローラの熱管理を一緒に検討する重要性を説明しています。CCSのコントローラ資料も、通常ストロボとオーバードライブを別モードとして示し、後者に固有のパルス時間・デューティ上限を設けています。つまり「ストロボ対応」という一語だけでは使用可能な条件は決まりません。型式、組合せ、設定値、設置環境を明記した適合確認が必要です。
まず撮像の時間軸を描く：検知、トリガ、露光、発光
ベルト上の製品を光電センサが検知してから撮像する場合、センサ位置とカメラ視野の中心には距離があります。PLCを経由してトリガを出す構成ならPLCの処理時間も加わります。カメラ内部にはトリガ受付から露光開始までの遅延があり、ストロボコントローラにも入力からLED発光までの遅延があります。ケーブルの電気的遅延より、設定・信号処理・ドライバ応答の差が問題になりやすいものの、最終的には実機の波形で確認します。
ワーク速度をv、検知位置から撮像位置までの距離をdとすると、移動に要する公称時間はd/vです。ただしベルト速度の揺れ、ワーク滑り、センサの検知位置ばらつきがあるため、d/vをそのまま固定遅延として採用してはいけません。エンコーダ位置によるトリガ、センサ位置の調整、撮像視野の余裕など、機械側の対策を組み合わせます。撮影できた画像だけを見るのではなく、撮れなかったワークと重複撮影されたワークも数えます。
カメラの露光時間は「カメラが光を積分している時間」で、ストロボの設定パルス幅は「コントローラがLEDを点灯させる指令時間」です。両者を同じ数字にしても、立上りと遅延のため有効な発光が露光全体と重なるとは限りません。Baslerの照明制御文書は、カメラのFlash Windowから照明を動かす方式と、点灯遅延の補正に触れています。設計図には、センサON、カメラTrigger、Exposure Active、LED実発光、Readout Readyを別々の線で書き、時間差とばらつきを測ってください。
露光と発光の重なりが小さいと、電流を上げても画像は暗くなります。重なりが毎ショット変動すると輝度も変動し、検査閾値やAI判定が揺れます。最初に「露光窓のどの部分で光が出ているか」を調べる方が、単に照明を強くするより原因が分かります。パルス幅の最小・最大、遅延設定の刻み、トリガ入力の極性、カメラ出力の電気仕様を組合せ表にして照合します。
動きぶれの許容値から露光上限を決める
ストロボを採用する主な理由は、動くワークの見かけの移動を小さくすることです。ワークが画像上で許容できる距離をb、搬送速度をvとした場合、単純化した露光上限の目安はb/vです。たとえば実物換算で0.05 mm以内のぶれを狙い、ワークが500 mm/sで動くなら、0.05/500秒、すなわち0.1 msが出発点です。これは光学倍率、斜行、振動、ローリングシャッターを無視した概算であり、最終条件は欠陥画像で決めます。
ここで重要なのは、カメラ設定の露光時間だけでなく実際に光が届く時間です。周囲光が十分強ければストロボが短くても露光の残りで被写体が写り、二重像やにじみが出ることがあります。試験ではストロボOFFの画像も撮り、周囲光だけで検査対象がどの程度写るかを確認します。必要なら遮光を追加し、短い発光によって画像を支配させます。工場の昼夜やシャッター開閉で周囲光が変わる場所では、遮光カバーと基準画像を受入範囲に含めます。
短い露光ほど多くの光量が必要ですが、「光量不足ならオーバードライブを最大にする」とは考えません。照明の取り付け距離、照射角度、レンズ絞り、センサ感度、画像ゲイン、波長も一緒に検討します。ゲインを上げて見た目だけ明るくしても、欠陥と背景の識別に必要な信号対雑音比が得られるとは限りません。実際の良品、限度見本、不良品を同じ位置ずれと速度条件で撮り、欠陥のコントラストと再現性を比較します。
グローバルとローリングでは同期条件が違う
グローバルシャッターでは、全画素が同じ時間窓に露光する設計が一般的です。ただしカメラ機種と動作モードによって細部は違うので、露光出力の定義を型式別に確認します。ローリングシャッターでは行ごとに露光開始がずれます。短いストロボを一行だけの露光に合わせると、画像の一部だけ明るい帯になる場合があります。全行が同時に露光している共通窓があるか、その長さで必要光量を得られるかをカメラ資料と実画像で確かめます。
Baslerの照明制御文書は、Flash Windowを照明トリガに使う方法を示し、Automatic strobe modeとTrigger Width exposure modeなどの組合せに注意を促しています。この記述を他社カメラへそのまま適用してはいけませんが、「自動同期」と表示されていても併用不可のモードや遅延補正があるという確認観点は共通です。RFPではカメラ型式、ファームウェア、シャッター方式、トリガモード、露光モード、ライン出力機能、照明制御の責任主体を特定します。
比較試験では、静止ワークで明るい一枚だけを採点しません。ラインの最大速度と最短ピッチで連続撮影し、画像ごとの平均輝度、最小欠陥周辺のコントラスト、露光むら、取りこぼしを記録します。カメラのフレームレート上限と、トリガを受け付けられる実際の再武装時間も確認します。照明側だけが高速でも、カメラ側が次の露光を受け付けられなければ暗画像や欠番の原因になります。
パルス幅・頻度・デューティ比を量産条件で計算する
デューティ比は、周期中に照明が点灯している時間の割合です。一周期に一回点灯するなら、デューティ比＝パルス幅×発光頻度×100％で概算できます。たとえば300 µsのパルスを毎秒20回なら0.0003秒×20×100％＝0.6％です。同じ300 µsでも毎秒200回なら6％になります。一ワークに複数回発光する場合は、その全パルスのON時間を合計します。製品混流でピッチが詰まる場合、平均頻度ではなく最悪の連続条件も見ます。
ただし、この式で「許容電流」を自動的に決めてはいけません。許容値はLEDヘッド、発光色、冷却、周囲温度、コントローラ、パルス幅ごとに異なります。Advanced Illuminationの資料も、LED種、発光波長、照明設計、放熱、駆動電流の組合せでオーバードライブ条件が変わると説明しています。CCSのCNコントローラ資料には特定モードの時間・デューティ上限が示されていますが、その値は当該型式の条件であり他製品に転用できません。ベンダーには選定型式のデータシート、負荷適合表、ディレーティング条件を提出してもらいます。
熱設計では照明ヘッド表面だけでなく、内部LED接合部とドライバ側の制限を意識します。直接測れない接合温度はメーカーの許容条件に従い、現場では筐体温度、警報、光量の経時変化、連続稼働時の欠番を監視します。タイの工場では盤内や設備カバー内の温度が試験室より高くなる場合があります。FATの空調条件とSATの実設置条件を別欄に記録し、試験値の差を残します。埃や油膜による光量低下も、電流を後から上げる前に清掃・交換で切り分けます。
コントローラによっては上限超過時にパルスを省略し、熱保護を優先します。Advanced IlluminationのDCSマニュアルは、最大トリガ頻度を超えると安全なデューティ比を維持するため発光をスキップし、暗い画像として現れ得ると説明しています。暗画像をカメラ故障と決めつけず、トリガ頻度、パルス幅、コントローラの保護ログを同じ時刻で照合する必要があります。連続運転試験で「不良が出たら自動で照明電流を上げる」設定は、保護条件を隠すので避けます。
コントローラの比較表に必要な項目
価格比較表に「ストロボ機能あり」とだけ書かれている見積は比較できません。各候補について、照明ヘッドとの適合、チャンネル数、出力方式、ピーク電流、パルス幅の可変範囲、遅延設定の範囲と分解能、外部トリガ入力仕様、カメラへの同期出力、保護動作、レシピ保存、設定値の読出し、ログ、交換時の復旧方法を並べます。電流と電圧はヘッドとコントローラの定格を合わせ、コネクタの物理形状だけで適合と判断しません。
| 比較項目 | サプライヤーへ求める証拠 | FATでの確認 |
|---|---|---|
| 同期経路 | I/O結線図、信号の極性と電圧、タイミング図 | オシロスコープと画像時刻で照合 |
| 発光条件 | 型式別のパルス幅、電流、頻度、デューティ許容表 | 最大速度・最短ピッチで連続運転 |
| 光量の安定 | 基準ワーク、測定位置、温度条件 | 開始直後と暖機後の画像分布 |
| 保護動作 | 過電流、過熱、トリガ過多時の仕様 | アラーム、パルス欠落、復旧を再現 |
| 保守・交換 | 設定バックアップ、予備品、校正手順 | 交換後に基準画像を再現 |
ライン上の照明を複数方向から順番に発光させる場合は、各チャンネルが独立に設定できるか、シーケンスとカメラトリガの対応が定義されるかを確認します。Advanced IlluminationのDCS-400E製品ページにはチャンネルごとのシーケンスとカメラトリガ連携が記載されていますが、導入する装置で同等の機能が必要かは撮像枚数と判定時間から決めます。複数枚撮像は欠陥を見やすくする一方、ワークID対応、データ量、PLCへの結果返却時間を増やします。必要な撮像順序を決めてからチャンネル数を選びます。
RFPで曖昧にしないための要求文
良いRFPは「明るい照明を提案すること」と書きません。「製品Aの最短ピッチ、最大搬送速度、対象欠陥、使用カメラ、取付可能空間、周囲温度、必要連続運転時間を条件に、照明ヘッドとコントローラの型式、最大使用パルス幅・電流・頻度、予測デューティ比、メーカー保証範囲、保護動作、同期配線と設定値を示すこと」と書きます。サンプルワークと撮像の合否判定を添え、各社に同じ試験を求めます。
入力条件にはワークの材質、色、表面処理、油膜、姿勢ばらつき、周囲光も必要です。ただしこの記事の比較対象は一般的な照明形状ではなくストロボ駆動条件です。照明角度や遮光が未確定なら、その最適化を前段のPoC項目として切り分け、コントローラの比較試験ではできるだけ同じ照明配置を使います。そうしないと照明ヘッドの幾何学差と同期差が混ざり、原因を説明できなくなります。
「画像の明るさ」の合格条件も単一の平均値にしないでください。必要欠陥の局所コントラスト、反射による飽和画素、視野内の輝度むら、連続撮影した画像間ばらつき、暗画像数を別々に定義します。品質部門が持つ限度見本を含め、検出できるべき欠陥と許容する誤判定の範囲を事前に決めます。計測方法はROI、露光、ゲイン、画像保存形式まで固定します。サプライヤーのデモ画面の自動補正を入れた画像だけでは受入根拠になりません。
FATではタイミングを波形と画像で同時に検証する
FAT（工場出荷前試験）はサプライヤーの設備でできる範囲を合意し、ワークを量産条件に近い速度で流します。センサ信号、カメラトリガ、露光有効出力、照明コントローラ入力、可能なら実発光を同時に記録します。オシロスコープは設定値ではなく信号の実際のエッジを測る道具です。カメラの画像には時刻とワークIDを付け、波形の何回目がどの画像に対応するかを追えるようにします。
試験ケースは、通常速度だけでなく最大速度、最短ピッチ、停止直後の再起動、ワークの間引き、連続流入、複数チャンネル切替え、電源再投入を含めます。暗画像や欠番が一件でも出たらその時の波形・温度・アラームを残します。問題のない画像だけを抜き出して平均品質を評価すると、量産後の間欠不良を見逃します。合格ラインは対象欠陥の検出能力だけでなく、画像取得の完全性、設定復帰、保護動作の通知にも設けます。
熱試験は立上げ直後だけでは足りません。メーカーが認めた定格内で、RFPに記した連続稼働時間、温度条件、最大発光頻度を再現します。筐体温度と画像輝度を時系列で残し、時間とともに落ちる傾向がないかを確認します。温度と電流の絶対上限は選定製品の取扱説明書に従い、汎用的な合格温度をこの記事から転記しないでください。手動で保護を解除して試験を通す構成は受け入れません。
SATでは現場の光・熱・配線・安全を確認する
SAT（現地受入試験）はFATの再現に加え、タイ工場の実環境を見ます。窓からの日射、別設備の点灯、夜勤の照明、電源ノイズ、モーター周辺の配線、設備カバー内の熱、清掃水や油膜が画像にどう影響するかを確認します。配線を本設に替えた後に同期を再測定し、ケーブル断線やコネクタ緩みの診断方法も決めます。FATの基準画像とSAT画像を同じ設定で並べ、差が出たら照明強度を上げる前に配置・遮光・汚れ・トリガの順に調べます。
ストロボは人の目にも強い発光として見える場合があります。作業者が直接LED面を見込む位置、反射面、保守時にカバーを開けた状態を確認し、機械的な遮蔽、点灯表示、作業手順、必要なインターロックを設備のリスク評価で決めます。IEC 62471はLEDを含む非レーザー光源の光生物学的安全評価の枠組みを示す規格です。ただし規格番号を書くだけで設備全体の安全が保証されるわけではありません。使用する照明ヘッド、パルス条件、観察距離に関するメーカーの安全情報を取り寄せ、現場の露出条件に照らして評価します。人が近づく保守モードでは意図しない発光を抑える設計も要件にします。
引渡し時にはコントローラ設定ファイル、バージョン、配線図、I/O一覧、波形、基準ワーク画像、良否判定条件、清掃周期、交換部品、異常ログの見方を残します。交換後に「同じ画像」が得られるかを再確認する手順がなければ、予備コントローラを持っていても品質を戻せません。照明ヘッドを別ロット品に替えると出力が変わる可能性もあるため、交換時の基準画像と再調整権限を決めておきます。
発光条件を決める前に測るべき現場の変動
ストロボの設計値は、机上の最大搬送速度だけからは決められません。同じ設備でも、始業直後と温まった後でベルトの張りや駆動の挙動が変わる場合があります。ワークの供給が一時的に詰まると、平均タクトより短い間隔で数個続けて流れることもあります。まず一シフトのワーク到着時刻を記録し、最短間隔、連続して短い間隔が続く長さ、停止から再起動した直後の挙動を確認します。照明に必要な発光頻度は「一分間の平均個数」ではなく、この最悪の連続パターンで評価します。さらに製品ごとに複数画像を撮るなら、その順番と各パルスの幅を足して評価してください。
ワーク位置の揺れも時間条件と同じくらい重要です。センサが製品の先端を検知していても、製品長さが違えば見たい印字や傷がカメラ中心へ来る時刻は変わります。治具で姿勢を揃える、エンコーダで搬送量を測る、製品ごとにレシピを切り替えるなど、光量以外の対策を検討します。撮像位置が揺れる状態でストロボ幅を延ばすと一時的には画像が増えますが、動きぶれと熱負荷も増えるため根本解決ではありません。まずワーク位置と撮像タイミングのばらつきを分けて測り、欠陥が見える位置に必要な余裕を定義します。
照明の経年変化を扱うため、導入時に光量の基準を残します。単に「電流設定が何アンペア」と記録するだけでは、レンズ汚れや照明窓の曇りを判断できません。基準ワークを固定した位置に置き、同じカメラ設定で撮った画像の代表領域と欠陥近傍を保存します。日常点検では同じ手順で撮り、変化があれば清掃、固定部、電源、発光波形を順に確認します。光量を上げて補償する場合は、その新しいパルス幅と頻度がメーカー許容範囲内か再計算し、品質部門が限度見本で再確認するまで本番設定に反映しません。
受入試験の責任分担も見積段階で決めます。装置メーカーは信号と機械構成を示し、照明メーカーまたは販売代理店はヘッドとコントローラの許容条件を示し、工場側は良否サンプルと合否基準を提供します。どの会社がオシロスコープ測定を行い、誰が画像の欠陥可視性を承認するかが曖昧だと、納入後に「設定は仕様どおりだが検査できない」という空白が生まれます。FATで決めた条件をSATの実環境で再測定し、差異が出たら変更履歴を残す手順まで契約の引渡し項目に入れてください。これにより、後からカメラ、照明、PLCのどこに原因があるかを調べる時間を短縮できます。
見積比較と費用の考え方
ストロボ照明の初期見積は、ヘッドとコントローラの価格だけでなく、取付治具、遮光カバー、配線、I/O追加、波形試験、サンプル撮像、現地立上げ、教育、予備品、保守対応を含めて比較します。既設カメラのライン出力が不足する場合はI/OボードやPLC改造が必要になることもあります。量産速度で成立しない安い照明を選び、後でカメラや搬送機構まで改修すると、装置単体価格の差より大きな費用になります。したがって候補ごとに「どこまでが提示価格に含まれるか」を明示させます。
投資判断には不良流出、再検査、ライン停止、過検出による廃棄、照明交換、サプライヤー呼出しの費用を使います。ただし公開データからすべての工場に共通する回収年数は出せません。まず現状の暗画像率、欠陥流出、手戻り時間を測り、改善後に再測定できるKPIへ落とします。照明の高出力化が最適とは限らず、トリガ位置の調整や遮光で改善する場合もあります。PoCを通じて「最小の構成で必要な画像が安定して得られる条件」を探す方が比較可能です。
失敗例から逆算する切り分け手順
ある設備で、試作時には文字の読み取りが安定したのに、量産で短い間隔のワークが続いた時だけ暗画像が現れるとします。まずカメラのゲインを上げるのではなく、暗画像のフレームIDと検知センサの時刻を突き合わせます。ワークが正常に検知されているのにカメラトリガが欠けていればPLCや配線を調べます。カメラトリガはあるが露光開始が遅れればカメラの受付条件や再武装時間を確認します。露光窓は正しいのに発光だけ欠けるなら、コントローラの最大頻度、デューティ保護、入力の立上り条件、レシピ切替えを調べます。発光はあるのに画像が暗いなら光のタイミング、照明窓の汚れ、ワークの高さ、周囲光との相互作用を見ます。
この順序の利点は、不良原因を一つずつ排除できることです。画像だけを見て「照明不足」と判断すると、過電流で短期的には明るくなっても熱保護による欠番が増える可能性があります。波形だけを見て「同期良好」と判断しても、ワークの表面反射や設置角度が変われば欠陥は見えません。画像、波形、温度、アラーム、ワーク位置を同じ試験番号で保存し、品質と設備の担当者が同じ記録を見られるようにします。量産の間欠不良は再現まで時間がかかるので、記録形式をFATから統一しておくことが有効です。
もう一つの典型例は、昼勤は合格し夜勤に誤検出が増えるケースです。ストロボを使っているから周囲光の影響はない、と決めつけるのは危険です。露光中のストロボ以外の時間に周囲光が画像へ入り込むほか、設備カバーの開閉や別工程の点灯が反射を変えることがあります。昼夜それぞれでストロボOFF画像とON画像を採取し、対象ROIの輝度差を比較します。遮光で安定するなら、照明を大出力化する前に遮光設計を改善します。条件変更後は必ず限度見本で検査能力を再確認します。
複数ワーク・複数照明の順番を管理する
一つのワークで表面傷、印字、外形を別々に撮る場合、照明を一回だけ強く光らせても必要な特徴が同時に見えるとは限りません。複数方向から順番に光らせ、対応する画像を一組として扱う構成もあります。その場合、単発の最大フレームレートではなく、ワーク一個あたりの撮像枚数と各照明の切替時間を使って周期を計算します。撮像の途中で次のワークが入ると、画像の紐付けが崩れます。搬送エンコーダ、トリガ番号、画像フレームID、PLCのワークIDを一貫させることが必要です。
照明コントローラを主導してカメラへトリガを返す構成と、カメラが露光出力で照明を駆動する構成では、故障診断の中心になるログが違います。どちらを採る場合も、起点の信号、遅延、各信号の極性、異常時の停止動作を図面化します。コントローラの内蔵シーケンスに依存するなら、設定ファイルを版管理し、品種切替え時に読み込まれたレシピ名を画像ログへ残します。設定画面に表示されたレシピ名だけでなく、実際のパルス列が品種ごとの期待値と一致するかをFATで確かめます。
複数照明では、合計のON時間だけでなく個別チャンネルの許容条件を確認します。同じ筐体に複数チャンネルを実装するコントローラでは、同時点灯時の総出力や内部温度の制限がある場合があります。型式ごとの資料で、各チャンネル単独の定格と、同時使用時の総定格を分けて確認してください。将来の検査項目追加を見込んで空きチャンネルを持つのはよいとしても、現在必要な熱余裕を仮定で広げてはいけません。採用案と増設案の双方で、使用する照明ヘッドとの適合を確認します。
試験データを契約と保守につなげる
撮像試験は、合格した画像を数枚添付するだけでは設備の受入資料になりません。試験番号、製品型式、ワークロット、限度見本の識別、搬送速度、ピッチ、室温・盤内温度、カメラ設定、レンズ設定、照明電流、パルス幅、発光頻度、遅延、画像ファイル、波形ファイル、判定者を一行で追える台帳にします。FATとSATで同じ列を使えば、現場へ据え付けた後に差が出た項目を探せます。画像ファイル名だけでは試験条件が分からない運用を避けてください。
合格判定では、測定対象を事前に固定します。たとえば輝度のばらつきを比較するなら、どのROIのどの統計量を使うか、飽和画素をどう扱うか、温度が安定するまでの待機時間を決めます。欠陥検出を確認するなら、良品と不良品の個数、境界サンプル、ランダム投入順序、ワークIDの照合方法を決めます。合格基準を試験結果を見てから変えると、サプライヤー間比較も後日の再現試験もできなくなります。未確定の基準は「PoCで合意」とRFPに明記し、担当者と決定日を置きます。
保守では同じ基準ワークを定期的に撮り、導入時の基準画像と比較します。輝度が下がった時に電流を上げる前に、照明窓、レンズ、カバー、取付位置、電源、トリガ波形を点検します。設定変更は品質部門の承認と変更履歴を残し、変更後に限度見本を再試験します。こうした手順があれば、LEDの経年変化と機械的な位置ずれ、周囲環境の変化を区別しやすくなります。量産ラインのストロボ照明は「選んで終わり」の部品ではなく、同じ画像を継続して取得するための工程条件として管理します。
発注前に使うチェックリスト
- 検査対象の最小欠陥、限度見本、良品ばらつき、ワーク速度と最短ピッチを記録したか。
- 露光中の許容移動量を見積もり、カメラのシャッター方式と露光窓を確認したか。
- センサ、PLC、カメラ、照明コントローラ、LEDのタイミング図を用意したか。
- 選定型式のパルス幅、頻度、デューティ比、ピーク電流、周囲温度の許容範囲をメーカー資料で照合したか。
- 最大速度の連続撮影で暗画像、露光むら、欠番、保護による発光スキップを測る試験を合意したか。
- SATで現地の周囲光、熱、配線、清掃、保守時の光安全を確認するか。
- 設定バックアップと交換後の再現試験を引渡し項目にしたか。
これらが埋まると、比較表の空欄が「サプライヤー任せのリスク」として見えるようになります。RFPの段階ですべてを確定できなくても、未測定項目、測定責任者、測定日、合否判断者を示せば見積の前提が揃います。照明の型番だけで発注するより、量産で必要な撮像条件を契約上の成果物にすることが重要です。
よくある質問
連続点灯よりストロボなら必ず明るくできますか
いいえ。低デューティ比で高いピーク電流を許容する照明とコントローラの組合せなら、短時間に必要な光量を集められることがあります。しかし許容電流、パルス幅、周波数、放熱、温度は製品固有です。連続点灯より常に有利とは言えません。露光同期が外れれば発光が強くても画像は暗くなります。まず必要な画質とライン条件を決め、メーカーの負荷条件内で試験します。
ストロボの設定パルス幅を露光時間と同じにすれば十分ですか
十分ではありません。両者の開始時刻と遅延、LEDの立上り、カメラのシャッター方式を確認します。共通トリガからカメラと照明に別々に信号を送る方式と、カメラの露光有効出力で照明を駆動する方式では、調整すべき遅延が違います。波形と実画像を同じ条件で保存し、最短・最長ピッチでも重なりが維持されることを確かめます。
暗い画像が時々混ざるのはLED劣化でしょうか
劣化だけで決められません。トリガ取りこぼし、カメラの再武装時間、コントローラのデューティ保護、ケーブル接触、設定レシピの切替え、周囲光の変動が候補です。発生時刻を基準に、カメラのフレームID、センサ入力、照明アラーム、温度を照合します。暗画像が最短ピッチで集中するなら、デューティ上限やトリガ上限の検証を優先します。
タイ工場の案件で最初に相談すべき資料は何ですか
現行ラインの動画、製品図面、良品・限度見本・不良品、搬送速度と最短ピッチ、カメラ型式、既存の照明・コントローラ型式、盤内温度、設置スペース、画像とトリガのログを用意してください。すべて揃わなくても、欠けている情報をPoCで測定する計画を立てられます。生産技術、品質、設備保全、装置メーカーが同じ条件表を見ることが、見積の比較と受入試験を早めます。
TOMAS TECHへの相談
TOMAS TECHはタイの製造ラインで、カメラ、照明、PLC、搬送、検査結果の連携を含む自動化案件を支援します。高速ラインの画像が安定しない、ストロボコントローラの候補を比較したい、RFPとFAT/SATの試験項目を決めたい場合は、対象ワークと現行条件を添えてお問い合わせください。候補製品の型式・安全条件を確認したうえで、実ワークを使った撮像試験の進め方を検討します。
参考情報
- KEYENCE, Machine Vision Lighting Selection Guide — ワークと欠陥から照明の相互作用を考える基礎。
- KEYENCE, Illumination Controllers CA-DC — カメラトリガと照明制御の製品例。
- Basler, Light Control — Flash Window、ストロボ期間、併用モードの注意。
- CCS, CN Series — 外部トリガ、オーバードライブ、遅延設定の製品例。
- CCS, CN-4024-2-EIPT brochure — 型式固有のパルス・デューティ条件の例。
- Advanced Illumination, Practical Guide to Machine Vision Lighting — ストロボ、デューティ、熱設計の説明。
- Advanced Illumination, DCS Series Manual — 上限超過時のパルススキップについて。
- Advanced Illumination, DCS-400E Quad Controller — シーケンスとカメラトリガ連携の製品例。
- IEC 62471:2006 — LEDを含むランプ・ランプシステムの光生物学的安全評価。
