เลือกเลนส์ Machine Vision สำหรับโรงงานไทย: FOV, WD และ FAT/SAT

การเลือกเลนส์ Machine Vision ไม่ควรเริ่มจากเลขทางยาวโฟกัสหรือคำว่า “รองรับกี่เมกะพิกเซล” ในแค็ตตาล็อก ควรเริ่มจากชิ้นงานจริง พื้นที่ที่ต้องถ่าย ระยะทำงาน พื้นที่ติดตั้ง ลักษณะตำหนิที่เล็กที่สุด และความผันแปรของความสูงชิ้นงาน บทความนี้อธิบายวิธีกำหนดสเปกเลนส์ เปรียบเทียบเลนส์ทางยาวโฟกัสคงที่กับเลนส์เทเลเซนทริก และตรวจรับผ่าน RFP, FAT และ SAT สำหรับโรงงานในประเทศไทย ส่วนการเลือกตัวกล้องอุตสาหกรรมและการออกแบบแสงสำหรับตรวจสอบด้วยภาพมีรายละเอียดแยกต่างหาก

กำหนดงานตรวจสอบก่อนเลือกเลนส์

เอกสารฉบับแรกควรเป็นข้อกำหนดการถ่ายภาพหนึ่งชุดต่อสถานี ไม่ใช่รายชื่อรุ่นเลนส์ การตรวจว่ามีชิ้นส่วนหรือไม่ การอ่านรหัส และการวัดขนาด ต้องการความแม่นด้านรูปทรงต่างกัน ฝ่ายคุณภาพ วิศวกรรมการผลิต ซ่อมบำรุง และผู้รวมระบบควรนำชิ้นงานดี ชิ้นงานเสีย และชิ้นงานใกล้เกณฑ์มาตกลงร่วมกันว่าอะไรต้องมองเห็นในภาพ บันทึกสภาพและวิธีเก็บตัวอย่างไว้ด้วย ถ้าตำหนิไม่ปรากฏในสภาพการถ่ายจริง การเพิ่มพิกเซลหรือซื้อเลนส์ราคาแพงย่อมไม่รับประกันว่าจะตรวจพบ

บันทึกขนาดสูงสุดและต่ำสุดของชิ้นงาน ความคลาดเคลื่อนตำแหน่ง ความคลาดเคลื่อนของฟิกซ์เจอร์ และพื้นที่เผื่อรอบตำแหน่งตรวจ แยกเงื่อนไขผิวมัน ผิวใส ผิวโค้ง ตัวพิมพ์ และระดับความสูงของผิว ระบุความเร็วสายการผลิตสูงสุด ช่วงเวลาที่เปิดรับแสงได้ กระจกป้องกันหน้าเลนส์ ฝุ่น น้ำยาทำความสะอาด แรงสั่น และอุณหภูมิ ตกลงช่วงความยาวคลื่นกับผู้รับผิดชอบแสง หากเปลี่ยนจากแสงมองเห็นเป็นอินฟราเรดใกล้ ต้องตรวจตำแหน่งโฟกัสและการส่งผ่านของเลนส์ตามข้อมูลรุ่นจริงอีกครั้ง

แยกเกณฑ์ผ่านของเลนส์ออกจากเกณฑ์ผ่านของระบบตรวจสอบทั้งหมด เลนส์ส่งผลต่อรูปทรงและคอนทราสต์ของภาพ แต่การตรวจพลาดยังขึ้นกับแสง เวลาเปิดรับแสง ทริกเกอร์ ฟิกซ์เจอร์ และซอฟต์แวร์ ภาพที่สวยไม่จำเป็นต้องเป็นภาพที่ตัดสินผ่านหรือไม่ผ่านได้สม่ำเสมอ ต้องใช้ชุดตัวอย่างเดียวกันและตั้งค่ากล้องกับแสงเหมือนกันเมื่อเทียบผู้เสนอหลายราย

หากข้อมูลบางอย่างยังไม่แน่ชัด ให้ผู้เสนอระบุช่วงและสมมติฐานของข้อเสนอ แทนการอ้างว่ามีรุ่นที่ถูกต้องเพียงรุ่นเดียว เมื่อ FOV หรือระยะทำงานเปลี่ยน ทางยาวโฟกัสที่เหมาะสมก็เปลี่ยนด้วย กำหนดเลขฉบับของข้อกำหนดเพื่อให้ทุกฝ่ายเทียบข้อเสนอบนข้อมูลรุ่นเดียวกัน

คำนวณ FOV ระยะทำงาน และทางยาวโฟกัสพร้อมกัน

FOV คือพื้นที่ชิ้นงานที่เซนเซอร์เห็น ส่วน WD โดยทั่วไปวัดจากหน้าเลนส์ถึงผิวชิ้นงาน ไม่ใช่จากท้ายตัวกล้อง เขียนแกนกล้อง หน้าเลนส์ ตำแหน่งสูงสุดของชิ้นงาน สายพาน และฝาครอบลงบนแบบเครื่องเดียวกัน ระบุจุดเริ่มวัดระยะให้ชัด การคำนวณทางยาวโฟกัสไม่มีประโยชน์ถ้าตัวเลนส์หรือไฟวงแหวนชนเครื่องจักร

พื้นที่ภาพที่ต้องการเท่ากับขนาดชิ้นงานสูงสุดรวมความแปรปรวนตำแหน่งและระยะเผื่อ ตัวอย่างเพื่ออธิบายเท่านั้น: ชิ้นงานกว้าง 80 มม. และเผื่อด้านละ 10 มม. ต้องการ FOV แนวนอน 100 มม. ตัวเลขนี้ไม่ใช่ระยะเผื่อแนะนำสำหรับทุกงาน ทดสอบตำแหน่งสุดขอบและการหมุนของชิ้นงาน รวมทั้งมุมทั้งสี่ของภาพ วัตถุต้องไม่หลุดกรอบและรายละเอียดที่ต้องตรวจยังต้องชัดพอ

เครื่องคำนวณของ Edmund Opticsใช้ขนาดเซนเซอร์ ขนาดพิกเซล WD และ FOV ประมาณทางยาวโฟกัสและกำลังขยาย แต่ผู้ผลิตระบุว่าเป็นการประมาณแบบใกล้แกนที่ไม่รวมระนาบหลักและ distortion ใช้ผลลัพธ์เพื่อคัดรุ่นเบื้องต้น จากนั้นตรวจระยะโฟกัสต่ำสุด มุมรับภาพจริง และภาพจริงเมื่อมีกระจกป้องกัน อย่าใส่เพียงเลขทางยาวโฟกัสใน RFP โดยไม่บอก FOV และ WD ที่ต้องการ

จำนวนพิกเซลไม่ใช่การรับประกันว่าจะตรวจพบตำหนิ

สมมติ FOV แนวนอน 100 มม. กับภาพกว้าง 2,000 พิกเซล จะได้ระยะบนชิ้นงานตามทฤษฎี 0.05 มม. ต่อพิกเซล เส้นกว้าง 0.10 มม. ที่กินสองพิกเซลยังไม่รับประกันว่าระบบจะเห็นอย่างเชื่อถือได้ เพราะมีโฟกัส คอนทราสต์ของเลนส์ แสง การแปลงสี การสั่น และภาพเบลอจากการเคลื่อนที่ เครื่องคำนวณของ Edmund Optics ระบุว่าค่าความละเอียดฝั่งชิ้นงานเป็นเพียงข้อมูลอ้างอิง ไม่ใช่การรับประกันสมรรถนะ ทดสอบด้วยชิ้นงานใกล้เกณฑ์และวิธีตัดสินจริง

ใช้ขนาดพื้นที่ใช้งานจริงของเซนเซอร์จากเอกสารกล้อง ไม่อาศัยเพียงชื่อรูปแบบเซนเซอร์ ตรวจแนวนอน แนวตั้ง และแนวทแยงด้วย หากใช้ ROI, binning หรือกล้องสี ให้บันทึกการตั้งค่าเหล่านั้นเพราะจำนวนพิกเซลที่ใช้จริงเปลี่ยนไป ห้ามปรับค่ากล้องระหว่างเทียบเลนส์โดยไม่เริ่มการทดสอบเปรียบเทียบใหม่

ตรวจ image circle เมาท์ และพื้นที่ติดตั้งก่อน

Image circle ต้องครอบคลุมพื้นที่เซนเซอร์ที่ใช้งานในระดับคุณภาพที่ต้องการ เกลียวเมาท์ตรงกันไม่ได้แปลว่าขอบภาพใช้ตรวจได้ หากวงภาพเล็กเกินไป ขอบจะมืดและข้อมูลอาจหายไป แนวทางเลือกเลนส์ของ Basler ที่ปรับปรุงในปี 2026เริ่มจากเมาท์และ image circle ก่อนพิจารณาทางยาวโฟกัส ความละเอียด และรูรับแสง ตรวจขนาดเซนเซอร์สูงสุดที่เลนส์รองรับจากสเปกรุ่นนั้น และประเมินคุณภาพถึงมุมภาพที่ใช้จริง แค่ไม่มีขอบดำยังไม่พอสำหรับงานวัดขนาด

เมาท์ C และรูปแบบอื่นต้องตรวจระยะหน้าแปลน อะแดปเตอร์ ฟิลเตอร์ และวงแหวนต่อร่วมกัน Basler อธิบายระยะหน้าแปลนของ C-mount ว่า 17.526 มม. แต่การใช้งานจริงต้องเทียบเอกสารของกล้องและเลนส์คู่ที่เลือก อะแดปเตอร์อาจเปลี่ยนตำแหน่งโฟกัส ทำให้เกิดขอบมืดหรือความแข็งแรงลดลง ใส่ชิ้นส่วนทั้งหมดใน BOM ชุดเครื่องมือของ Schneider-Kreuznachมีเครื่องมือหาอะแดปเตอร์แยกต่างหาก ซึ่งสะท้อนว่าจุดต่อเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ

ตรวจเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาวเลนส์ และพื้นที่สำหรับปรับโฟกัสกับล็อกรูรับแสง ไฟวงแหวน ระบบเป่าลม กระจกป้องกัน และเครื่องมือทำความสะอาดต้องอยู่ร่วมกันได้ เลนส์สำรองที่คุณสมบัติภาพคล้ายกันอาจใช้กับขายึดเดิมไม่ได้ ขอข้อมูลความเข้ากันได้ทั้งทางแสงและทางกลเมื่อวางแผนอะไหล่ในไทย

อ่าน MTF ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

MTF แสดงว่าเลนส์รักษาคอนทราสต์ของลายละเอียดตามความถี่เชิงพื้นที่ได้มากน้อยเพียงใด และผลเปลี่ยนตามตำแหน่งในภาพ คำอธิบาย MTF ของ Schneider-Kreuznachชี้ให้เห็นความสำคัญของแกนกราฟและตำแหน่งภาพ อย่าเทียบค่ากลางภาพของรายหนึ่งกับค่าขอบภาพของอีกราย หรือเทียบกราฟที่ใช้รูรับแสง WD และความยาวคลื่นต่างกัน ขอกราฟหรือภาพตัวอย่างที่ใช้เซนเซอร์ ความถี่เชิงพื้นที่ และตำแหน่งกลางถึงมุมภาพตรงกับงานจริง

หากตำหนิอาจอยู่ที่ขอบ ภาพชัดเฉพาะตรงกลางไม่เพียงพอ ทดสอบตัวอย่างใกล้เกณฑ์ทุกตำแหน่งที่อนุญาตโดยใช้ขนาดแสดงผลเดียวกัน ป้าย “รองรับเมกะพิกเซล” ช่วยคัดรุ่น แต่ไม่พิสูจน์คอนทราสต์บนผิวชิ้นงานจริง เก็บภาพต้นฉบับไว้คู่กับข้อมูลผู้ผลิตในการตัดสินซื้อ

เปรียบเทียบเลนส์ทางยาวโฟกัสคงที่กับเทเลเซนทริก

เลนส์ทางยาวโฟกัสคงที่ทั่วไปมีตัวเลือกมาก เหมาะกับการตรวจมี/ไม่มี อ่านรหัส และหาตำแหน่ง ภาพแบบ perspective ทำให้ขนาดที่เห็นเปลี่ยนเมื่อชิ้นงานเคลื่อนเข้าใกล้หรือออกห่างจากเลนส์ หากฟิกซ์เจอร์ควบคุมความสูงได้และการสอบเทียบเพียงพอ คุณสมบัตินี้อาจยอมรับได้ “ทางยาวโฟกัสคงที่” ไม่ได้แปลว่าปรับโฟกัสไม่ได้ ต้องสอบถามวิธีล็อกวงแหวนโฟกัสและรูรับแสงหลังตั้งค่า

เลนส์เทเลเซนทริกฝั่งวัตถุออกแบบเพื่อลดการเปลี่ยนกำลังขยายภายในช่วงความสูงที่กำหนด Basler ยกงานวัดขนาดที่ต้องลดผลของ perspective เป็นตัวอย่าง แต่ไม่ได้หมายความว่าเหมาะกับทุกงาน ยังต้องตรวจ FOV เซนเซอร์ WD ระยะชัด แสง ขนาดตัวเลนส์ และงบประมาณ อย่าอ้างตัวเลขเพิ่มความแม่นหรือราคาแบบทั่วไป ให้ถ่ายเป้าอ้างอิงเดียวกันตรงกลางและมุมภาพ รวมทั้งที่ความสูงต่ำสุดและสูงสุด

กำหนดความไม่แน่นอนในการวัดและช่วงความสูงที่ฟิกซ์เจอร์แก้ไม่ได้ก่อนเลือกเทเลเซนทริก หากเลนส์ทั่วไปกับฟิกซ์เจอร์และการสอบเทียบผ่านเกณฑ์เดียวกัน ก็ยังเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม หากความผิดพลาดหลักมาจากกำลังขยายที่เปลี่ยนตามความสูง ให้ทดลองเทเลเซนทริกด้วยเหตุผลที่วัดได้ ใช้กล้อง แสง และวิธีประเมินเดียวกันทั้งสองทางเลือก

แก้ distortion ด้วยซอฟต์แวร์อย่างเดียวได้หรือไม่

Distortion ทำให้ตำแหน่งทางเรขาคณิตคลาดต่างกันตามพื้นที่ภาพ เอกสารของ Edmund Opticsอธิบายการเปลี่ยนตามความยาวคลื่นและ WD รวมถึงความต่างระหว่าง geometric distortion กับ TV distortion เปรียบเทียบตัวเลขที่นิยามและสภาพทดสอบตรงกันเท่านั้น ถ่ายแผ่นกริดหรือจุดทั่ว FOV ที่ใช้งาน วัดค่าคงเหลือหลังแก้ และตรวจผลต่อเวลาประมวลผลกับคำตัดสิน ค่าโฆษณา “0%” เพียงจุดหนึ่งไม่ได้อธิบายทั้งภาพ

การแก้ด้วยซอฟต์แวร์อาศัยสภาพสอบเทียบที่คงที่ เมื่อเปลี่ยนเลนส์ โฟกัส WD ความยาวคลื่น หรือมุมกล้อง ควรระบุให้สอบเทียบใหม่ เก็บใบรับรองเป้า ทิศทางภาพ อุณหภูมิ และเวอร์ชันซอฟต์แวร์ การแก้รูปทรงไม่สามารถสร้างรายละเอียดที่เลนส์ไม่เคยถ่ายได้ จึงต้องแยกเรื่อง distortion ความละเอียด และกำลังขยายที่เปลี่ยนตามความสูง

ทดสอบรูรับแสง ระยะชัด และแสงร่วมกัน

เปิดรูรับแสงกว้างทำให้รับแสงมากขึ้น แต่ส่งผลต่อระยะชัดและคุณภาพขอบภาพ หรี่รูรับแสงช่วยเพิ่มระยะชัดได้ แต่หากต้องเพิ่มเวลาเปิดรับแสง ชิ้นงานที่เคลื่อนที่อาจเบลอ และการหรี่เกินไปเพิ่มผลของ diffraction ทดสอบที่ความเร็วสายการผลิตจริงกับชิ้นงานระดับสูงสุดและต่ำสุด บันทึกค่า iris, exposure, strobe และแสงจริง เพราะจุดเหมาะสมบนกราฟผู้ผลิตอาจไม่ตรงสภาพหน้างาน

เลือกช่วงคลื่นและฟิลเตอร์พร้อมการออกแบบแสง การเปลี่ยนเป็นอินฟราเรดหรือเพิ่มกระจกป้องกันอาจเปลี่ยนโฟกัสและการสะท้อน ตรวจว่าไฟวงแหวนใส่กับตัวเลนส์ได้ และไม่สะท้อนบนกระจก กำหนดผู้รับผิดชอบเงื่อนไขการถ่ายภาพทั้งชุดแม้ซื้อกล้อง เลนส์ และแสงจากคนละราย สำหรับสายการผลิตเร็ว ภาพชิ้นงานใกล้เกณฑ์ระหว่างเคลื่อนที่สำคัญกว่าภาพนิ่งที่สวย

หลังตั้งโฟกัสและ iris ให้ล็อกและทดสอบแรงสั่นกับการทำความสะอาด หากกะกลางวันและกลางคืนหรือการเปลี่ยนรุ่นสินค้าเปลี่ยนสภาพภาพ ให้รวมไว้ใน SAT ด้วย บันทึกทิศทางการเคลื่อนที่ เวลาแฟลช และตำแหน่งทริกเกอร์เมื่อเปรียบเทียบเลนส์ เพื่อไม่ให้ความต่างจากเครื่องจักรกลายเป็นผลของเลนส์

RFP สำหรับโรงงานไทยควรขออะไร

RFP มีไว้ให้ผู้เสนอทุกคนออกแบบและทดสอบภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน จัดตัวอย่างดี เสีย และใกล้เกณฑ์จริง พร้อมข้อตกลงรักษาความลับ การใช้ภาพ และการคืนชิ้นงาน หากตัวอย่างใกล้เกณฑ์มีน้อย ให้ทำตัวอย่างจำลองโดยระบุข้อจำกัด ภาพถ่ายทั่วไปอาจแทนความเงา ความใส หรือพื้นผิวละเอียดไม่ได้ จึงควรขอทดสอบชิ้นงานจริงหรือถ่ายที่หน้างาน

ระบุช่วง FOV, WD, รุ่นกล้อง, ขนาดเซนเซอร์ใช้งาน, เมาท์, ความยาวคลื่น, ช่วงความสูง, รายละเอียดเล็กสุด, ความเร็ว, พื้นที่ติดตั้ง, กระจกและฟิลเตอร์ ขอคำแนะนำค่า iris, ขนาด image circle, เงื่อนไข MTF/distortion, วิธีล็อกโฟกัส, รายการอะแดปเตอร์, แบบขายึด, วิธีบำรุงรักษาและจัดหาอะไหล่ เทียบต้นทุนการติดตั้งทั้งระบบ รวมฟิกซ์เจอร์ การสอบเทียบ และการตั้งเครื่อง ไม่ดูเฉพาะราคาบรรทัดเลนส์ รายการที่ยังไม่ได้ทดสอบให้ระบุว่า “ต้องยืนยัน” ไม่ใช่ถือเป็นค่ารับประกัน

ส่งคำถามและคำตอบฉบับเดียวกันให้ผู้เสนอทุกคน ไม่เช่นนั้นแต่ละรายอาจเสนอจากแบบชิ้นงานคนละฉบับ หากต้องการคู่มือซ่อมบำรุงภาษาไทยให้ระบุในงานส่งมอบ ส่วนผลวัดสำหรับทีมคุณภาพญี่ปุ่นหรือภูมิภาคควรจัดเป็นภาษาอังกฤษหรือญี่ปุ่นที่อ่านได้ ขอให้ผู้เสนอแจ้งสภาพการจัดหาและเงื่อนไขอะไหล่ ณ วันเสนอราคา โดยไม่สมมติว่าสต็อกในพื้นที่จะคงเดิมเสมอ

แยกค่าประกาศกับค่าที่พิสูจน์แล้ว

ในตารางเทียบข้อเสนอ ให้แยกข้อมูลจากผู้ผลิต คำตอบตัวแทน และค่าที่วัดบนชิ้นงานจริง คำว่า “distortion ต่ำ” ต้องมี FOV คลื่นแสง WD และนิยามประกอบ กราฟ MTF ต้องมีเงื่อนไขตรงกัน บันทึกวันตอบเรื่องระยะส่งมอบและการรับประกัน แล้วตรวจซ้ำก่อนสั่งผลิต กำหนดค่าคลาดเคลื่อนที่จำเป็นเป็นเงื่อนไขผ่าน/ไม่ผ่าน อย่าใช้ราคาถูกชดเชยเลนส์ที่ไม่ผ่านข้อกำหนดหลัก

เก็บรุ่นและล็อตเลนส์ การตั้งค่ากล้อง แสง ขายึด และไฟล์สอบเทียบเป็นชุดควบคุมเดียวกัน หากจะใช้รุ่นทดแทนในสายการผลิต ต้องทดลองชิ้นงานใกล้เกณฑ์และค่าคงเหลือเหมือนเดิม กำหนดตำแหน่งขายึดและวิธีล็อกโฟกัสให้เครื่องถัดไปหรือโรงงานอีกแห่งในไทยทำซ้ำได้

จัดทำตารางเกณฑ์รับมอบเฉพาะด้านเลนส์

คำว่า “ภาพดี” หรือ “วัดได้” ใน RFP ยังไม่บอกว่าต้องตรวจอะไรใน FAT และ SAT นอกจากผลผ่าน/ไม่ผ่านของระบบตรวจทั้งชุด ควรแยกตารางสำหรับปัจจัยด้านเลนส์และการติดตั้ง ตารางต่อไปเป็นตัวอย่างรูปแบบ ส่วนตัวเลขเกณฑ์ผ่านต้องกำหนดจากพิกัดผลิตภัณฑ์และเป้าหมายตรวจของโรงงานนั้น หากสถานีหนึ่งสมมติใช้ชิ้นงานกว้าง 80 มม. บวกระยะเผื่อจนต้องใช้ FOV แนวนอน 100 มม. ให้เขียนสมมติฐานนี้ในช่อง FOV พร้อมรุ่นเซนเซอร์ ระดับความสูงที่ถ่าย รุ่นสินค้า และตำแหน่งชิ้นงานสุดขอบ ค่า 100 มม. เป็นเพียงตัวอย่าง ไม่ใช่มาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์อื่น

แต่ละแถวควรบันทึก ID ตัวอย่าง ค่ากล้องและแสง รุ่นและ serial ของเลนส์ เวลาเก็บภาพ และผู้ตัดสิน พร้อมเกณฑ์ผ่าน หากการบีบอัด JPEG ทำให้เทียบรอยละเอียดได้ยาก ให้เก็บภาพต้นฉบับแยกจากภาพที่ผ่านการประมวลผล สำหรับงานวัด ให้เชื่อมค่าของชิ้นงานอ้างอิงกับเวอร์ชันไฟล์สอบเทียบ เก็บภาพชิ้นงานที่ผ่านตรงขอบเกณฑ์ด้วย เพราะเป็นจุดอ้างอิงสำหรับเครื่องตัวถัดไป

หาก FAT ไม่ผ่านและยังไม่ชัดว่าเกิดจากเลนส์ แสง หรือฟิกซ์เจอร์ ให้ตรึงเงื่อนไขอื่นแล้วเปลี่ยนทีละตัวก่อนตัดสินใจเปลี่ยนอุปกรณ์ มุมภาพมืดอาจมาจาก image circle เล็ก แต่กระจกป้องกันสะท้อน รูปแบบแสง หรือขอบเครื่องบังภาพก็เป็นไปได้ หากค่าขนาดเปลี่ยนเฉพาะตอนความสูงชิ้นงานเปลี่ยน ให้ตรวจความเอียงของชิ้นงาน WD ระนาบสอบเทียบ และคุณสมบัติกำลังขยายของเลนส์ เมื่อแก้สาเหตุแล้วต้องทดสอบซ้ำด้วยตัวอย่างใกล้เกณฑ์และตารางเดิม การเปลี่ยนตัวอย่างขณะประกาศว่าปัญหาดีขึ้นเท่ากับเปลี่ยนเกณฑ์รับมอบ

SAT ควรเหลือขั้นตอนที่โรงงานทำซ้ำได้ทุกวันด้วย การวัดละเอียดด้วยเป้าสอบเทียบใช้ตอนเริ่มระบบและหลังเปลี่ยนชิ้นส่วน ส่วนการตรวจประจำวันอาจใช้ชิ้นงานใกล้เกณฑ์ เครื่องหมายตำแหน่งโฟกัส สภาพไฟ และมุมภาพทั้งสี่ กำหนดล่วงหน้าว่าเมื่อใดผู้ปฏิบัติงานต้องหยุดสถานี ล็อตใดที่ฝ่ายคุณภาพต้องตรวจซ้ำ และฝ่ายซ่อมบำรุงต้องสอบเทียบตามลำดับใด เพื่อเชื่อมผลรับมอบทางแสงกับการควบคุมระหว่างผลิต

ตารางรับมอบที่เขียนเพียงว่า “ตรวจสอบ” ยังไม่พอ อย่าออกคำสั่งซื้อโดยปล่อยช่องเกณฑ์ผ่านว่างไว้ ต้องระบุว่าใครจะกำหนดตัวเลขจากข้อกำหนดลูกค้าหรือมาตรฐานคุณภาพใด งานวัดขนาดไม่ควรยกพิกัดชิ้นงานทั้งหมดให้เป็นค่าคลาดเคลื่อนของเลนส์อย่างเดียว ต้องแบ่งความคลาดเคลื่อนของฟิกซ์เจอร์ การสอบเทียบ และการประมวลผลด้วย งานตรวจมี/ไม่มีต้องระบุชิ้นงานใกล้เกณฑ์สำหรับทดสอบการตรวจพลาดและการแจ้งผิด ตกลงรูปแบบหลักฐาน กฎการทดสอบซ้ำ และผู้อนุมัติขั้นสุดท้ายก่อนติดตั้ง เพื่อไม่ต้องกลับมาเจรจาคำว่า “ผ่าน” ใหม่ที่หน้างาน

ระหว่างตั้งเครื่องในไทย ต้องกำหนดที่เก็บภาพและตารางรับมอบด้วย หากเก็บไว้เฉพาะคอมพิวเตอร์เครื่องจักร อาจสูญหายเมื่อเปลี่ยนอุปกรณ์หรือคนรับผิดชอบ ภายใต้กฎสิทธิ์ของโรงงาน ให้จัดดัชนีตามรุ่นสินค้า เลขสถานี ค่าถ่ายภาพ วันทดสอบ และฉบับที่อนุมัติ เก็บภาพต้นฉบับเพื่อให้ปรับคอนทราสต์หรือแก้ distortion ใหม่ได้ และจำกัดการเข้าถึงหากภาพมีข้อมูลสินค้าลูกค้า หลายเดือนต่อมา ภาพชิ้นงานขอบเกณฑ์ที่เคยผ่านภายใต้เงื่อนไขเทียบกันได้ จะเป็นจุดเริ่มต้นในการหาสาเหตุเมื่ออัตรา NG เปลี่ยน

กำหนดขอบเขตความรับผิดชอบของตารางด้วย หากกล้อง เลนส์ และไฟมาจากคนละบริษัท ภาพมืด มุมเบลอ หรือค่าขนาดเปลี่ยน ไม่ควรโยนให้บริษัทใดโดยอัตโนมัติ ผู้รวมระบบควรนำการทดสอบชุดประกอบ ส่วนแต่ละผู้ผลิตให้ข้อมูลสเปกและเงื่อนไขทดสอบของชิ้นส่วน วิศวกรรมเครื่องจักรรับผิดชอบความแข็งแรงและตำแหน่งขายึด ฝ่ายคุณภาพรับผิดชอบตัวอย่างขอบเกณฑ์และค่าตัดสิน โดยระบุเจ้าของและผู้ร่วมงานของแต่ละแถว การแชร์บทบาทตั้งแต่ RFP ช่วยลดโอกาสยกปัญหาจาก FAT ไปค้างที่ SAT

ตรวจรับเลนส์ด้วย FAT และ SAT

FAT เป็นการทดสอบก่อนส่งมอบ ส่วน SAT เป็นการทดสอบหลังติดตั้งที่หน้างาน ตกลงแผนทดสอบก่อนซื้อ ตรึงกล้อง แสง iris, WD และเวอร์ชันซอฟต์แวร์ ใช้เป้าอ้างอิงและชิ้นงานใกล้เกณฑ์ชุดเดียวกัน ถ่ายกลางและมุมภาพ ตำแหน่งและความสูงสุดขอบ ที่ความเร็วผลิตจริง การปรับโฟกัสได้ไม่เท่ากับผ่านงานตรวจ หากวัดขนาด ให้เก็บใบรับรองเป้าและค่าคลาดเคลื่อนจริงเทียบเกณฑ์

FAT ที่ผ่านไม่พิสูจน์แรงสั่น แสงภายนอก มุมติดตั้ง ท่อลม กระจกหน้าเลนส์ และวิธีล้างในโรงงาน SAT ต้องเก็บภาพขณะหยุดและเดินเครื่องจากรุ่นสินค้าและกะที่เป็นตัวแทน ตรวจตัวล็อกโฟกัส/iris การคืนตำแหน่งขายึด สายเคเบิล และการเริ่มใหม่หลังทำความสะอาด ระบุเกณฑ์ตัวเลขหรือวิธีตัดสินที่ชัด ผู้รับผิดชอบรายการค้าง และวันที่ทดสอบซ้ำ คำว่า “ภาพสวย” ไม่ใช่เกณฑ์รับมอบ

เก็บภาพต้นฉบับที่ผ่านตรงขอบเกณฑ์พร้อมภาพไม่ผ่าน เมื่อจำนวน NG เพิ่มในอนาคต ทีมจะได้แยกเลนส์สกปรก ไฟเสื่อม โฟกัสเลื่อน ตำแหน่งชิ้นงานเปลี่ยน และการเปลี่ยนแบบสินค้าได้ หลังเปลี่ยนเลนส์ แม้เป็นรุ่นเดิม ฝ่ายซ่อมบำรุงควรทำการสอบเทียบและทดสอบชิ้นงานขอบเกณฑ์ซ้ำ การจัดซื้อสำเร็จเมื่อโรงงานรักษาสภาพภาพที่ผ่านการรับรองได้

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการจัดซื้อ

กล้องพิกเซลสูงไม่ได้รับประกันว่าเลนส์ครอบคลุมเซนเซอร์และคมชัดถึงมุมภาพ ทางยาวโฟกัสที่คำนวณได้ไม่ได้รับประกันว่าความยาวตัวเลนส์ จุดเริ่ม WD และกระจกจะใส่ในเครื่องได้ การแก้ distortion ด้วยซอฟต์แวร์ไม่ลบความจำเป็นต้องวัดค่าคงเหลือและเวลาประมวลผลหลังมีการเปลี่ยนแปลง เทเลเซนทริกก็ยังมีข้อจำกัด FOV ขนาดตัวเลนส์ แสง และพื้นที่ติดตั้ง ขอหลักฐานจากชิ้นงานจริงต่อข้อกำหนดสำคัญทุกข้อ

นิยามคำว่า “ความแม่นยำ” ให้ชัดด้วย อาจหมายถึงขนาดพิกเซล ความทำซ้ำได้ ความคลาดเคลื่อนขนาดจริง หรือความถูกต้องของการตัดสิน คำว่า “ความละเอียด” อาจหมายถึงจำนวนพิกเซลหรือความถี่เชิงพื้นที่ของเลนส์ ระบุหน่วย วิธีสอบเทียบ และขอบเขตผ่าน/ไม่ผ่านของแต่ละรายการ สำหรับทีมไทยและญี่ปุ่น ควรมีอภิธานศัพท์ FOV, WD, กำลังขยาย และ distortion พร้อมรูปเดียวกัน

ลำดับปฏิบัติในการเลือกเลนส์ Machine Vision

เริ่มจากสิ่งที่ต้องเห็นบนชิ้นงานจริงและตัวอย่างใกล้เกณฑ์ กำหนด FOV จากขนาดกับตำแหน่งชิ้นงาน และ WD จากแบบเครื่อง ตรวจขนาดเซนเซอร์ใช้งาน พิกเซล และเมาท์ แล้วคำนวณช่วงทางยาวโฟกัส ตัดตัวเลือกที่ image circle หรือเครื่องกลไม่เข้ากัน เปรียบ MTF, distortion, iris, คลื่นแสงและการจัดหา ถ่ายตัวอย่างเดียวกันกับเลนส์ทั่วไปและเทเลเซนทริกเมื่อความผิดพลาดด้านการวัดทำให้ต้องเปรียบ สุดท้ายตรึงเงื่อนไขใน RFP และเก็บหลักฐาน FAT/SAT

งานไม่ได้จบเมื่อเลือกรุ่นได้ โรงงานต้องสร้างสภาพการถ่ายที่ผ่านเกณฑ์ซ้ำได้หลังล้าง เปลี่ยนรุ่นสินค้า หรือเปลี่ยนอะไหล่ ไม่จำเป็นต้องมีสเปกสมบูรณ์ก่อนคุยกับผู้รวมระบบ แต่ต้องเปิดเผยข้อมูลที่ยังไม่แน่ชัด เพื่อให้การทดลองสร้างภาพเปรียบเทียบภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเลือกเลนส์กล้องอุตสาหกรรม

ควรกำหนด FOV, WD และทางยาวโฟกัสตามลำดับใด

กำหนด FOV จากชิ้นงานและความแปรปรวนตำแหน่งก่อน แล้วกำหนด WD ที่เครื่องจักรให้ได้ จากนั้นใช้ขนาดเซนเซอร์จริงประมาณทางยาวโฟกัส และยืนยันด้วยข้อมูลเลนส์และภาพทดลอง ไม่สั่งซื้อจากสูตรเพียงอย่างเดียว

งานวัดขนาดจำเป็นต้องใช้เทเลเซนทริกหรือไม่

ไม่จำเป็นเสมอไป ให้เทียบค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมรับ ความแปรปรวนความสูง และค่าคงเหลือหลังสอบเทียบเลนส์ทั่วไป หากฟิกซ์เจอร์รักษาความสูงและผ่านเกณฑ์ ก็ใช้เลนส์ทั่วไปได้ หากการเปลี่ยนกำลังขยายตามความสูงเป็นปัญหาหลัก ควรทดลองเทเลเซนทริก

ป้ายรองรับเมกะพิกเซลเท่ากันหมายถึงคุณภาพเท่ากันหรือไม่

ไม่ใช่ MTF กลางถึงมุม ความถี่เชิงพื้นที่ iris, WD คลื่นแสง และขนาดพิกเซลล้วนมีผล ใช้ป้ายเพื่อคัดเบื้องต้น แล้วเทียบภาพต้นฉบับของชิ้นงานใกล้เกณฑ์

ผ่าน FAT แล้วข้าม SAT ที่โรงงานไทยได้หรือไม่

ไม่ควร เพราะ FAT ไม่ทดสอบแรงสั่น แสงภายนอก มุมติดตั้ง กระจก และการทำความสะอาด ณ สถานที่จริง SAT ควรใช้ตัวอย่างอ้างอิงชุดเดียวกันที่ความเร็วผลิตและภายใต้รุ่นสินค้า/กะที่เป็นตัวแทน

สรุป

เลือกเลนส์โดยทำให้ FOV, WD, เซนเซอร์, ขนาดพิกเซล และ image circle สอดคล้องกัน จากนั้นพิสูจน์ MTF, distortion, iris, ความสูงชิ้นงาน และการติดตั้งด้วยภาพจริง เปรียบเลนส์ทั่วไปกับเทเลเซนทริกตามเกณฑ์เดียวกัน RFP ที่กำหนดเงื่อนไขและหลักฐานชัด รวมกับ FAT และ SAT ช่วยลดการแก้งานหลังติดตั้งในไทย

หากทีมของคุณรู้ขนาดชิ้นงานและพื้นที่ติดตั้งแล้ว แต่ยังไม่แน่ใจรายชื่อเลนส์หรือเกณฑ์รับมอบ สามารถปรึกษา TOMAS TECHได้ตั้งแต่ขั้นพิจารณา โดยเริ่มจากแบบเครื่องและตัวอย่างที่มีอยู่เพื่อจัดเงื่อนไขถ่ายภาพและตารางเปรียบเทียบ

แหล่งอ้างอิง

• Basler: Finding the Right Lens for Your Vision System (ปรับปรุง 2 กุมภาพันธ์ 2026)
• Edmund Optics: Imaging System Parameter Calculator
• Edmund Optics: Distortion
• Schneider-Kreuznach: Optical Engineering Toolkit
• Schneider-Kreuznach: What Is Lens MTF?
• Edmund Optics: Types of Machine Vision Lenses