製造業の AI 欠陥検出：reTerminal DM をビジョンシステムの HMI に
検査ソリューション企業が reTerminal DM を AI ビジョンシステムの HMI として採用し、量産時の欠陥検出と組立確認に活用。
工業外観検査
工程内でミリ秒級の外観判定、PLCとアクチュエータへ直結
ファンレス産業用PCが工程内で画像を出さずに即時判定しますが、高精度な検出には実ラインの欠陥サンプルによる再学習と現地校正が必要です。
ハードウェア即時排出
絶縁DOが10ms以内にエアシリンダを駆動し不良排出
エッジリアルタイム推論
Orinエッジ推論で判定し画像は工程外に出ません
産業バスとMES連携
ModbusでPLC連携しMQTTでMESにトレーサビリティ送信
シナリオ詳細
3つの主要な外観検査タスク：表面欠陥検出、欠品・寸法検査、ラベル文字認識に対応。
課題と背景
従来の目視検査は作業員の疲労や判定基準の個人差により見逃しが多く、高速な搬送ラインに追従できません。微細な傷やピンホールが後工程へ流出し、大量返品を招くリスクがあります。
エッジAIソリューション
ライン脇にファンレス産業用エッジPCを設置し、高速産業カメラとストロボ照明で同期撮像。30〜60 FPSで表面欠陥モデルを逐フレーム推論し、不良検知時は10ミリ秒以内に絶縁DOでエアシリンダーを駆動して自動排出します。
主なメリット
- YOLOモデルが1ストリーム毎秒35〜60コマでリアルタイム検出
- キズ・凹み検出時に絶縁DOで10ms以内にシリンダ排出
- 現場ラインの実欠陥サンプルを用いてモデルを再学習
リアルタイム判定画面
ライン横の画面にライブ映像、欠陥枠、現在の判定を表示。
欠陥の位置とクラス
欠陥ごとに位置とクラスを表示し、NG の理由を後から確認可能。
導入前の試運転
まずライン画像を記録し、自社データでしきい値と誤報率を決定。
課題と背景
多数の部品が混在する組立工程では、ワッシャー欠落やネジ締め忘れ、逆向き誤組付の見落としが多発します。従来の三次元測定機は抜き取り検査に限られ、全数リアルタイム防ポカができません。
エッジAIソリューション
ワークステーション上方に高解像度産業カメラを固定。光学キャリブレーションとテンプレート照合により、単一フレームで多数の組付箇所を同時検知し公差を測定。NG時はModbusでPLCへ即座にインターロックをかけます。
主なメリット
- 欠品・余剰・位置ずれを単一フレームで高速検証
- 高精度校正治具により亜ミリ単位の寸法公差判定
- ホスト1台で最大8台の産業カメラを同時接続
寸法は公差内
校正マーカーで mm に換算し、公称寸法と公差で合否を判定。
公差外は NG
大きすぎ・小さすぎは NG とし、実測値を mm で表示。
PCBA の基板欠陥
断線・短絡・バリなどの基板欠陥の位置とクラスを表示します。
課題と背景
ハンディバーコードリーダーは作業員の手動読取が必要で梱包工程のボトルネックになります。金属銘板の反射やドット刻印のかすれにより従来のルールベース画像処理では誤読やライン停止が頻発します。
エッジAIソリューション
梱包コンベア脇に一体型エッジAIカメラを配置し、深層学習OCRモデルを端末上で実行。高速搬送されるワークからロット番号・型番・二次元コードをミリ秒で読取り、MES作業指示とリアルタイム照合して混入を防ぎます。
主なメリット
- 端末側で英数字やロット番号をミリ秒認識
- 製造指示と照合して印字漏れや誤混入を防止
- 認識結果をラインへ通知しマーキングや排出連携
項目の読み取り
ラベルのロット番号・製造日・型番を中国語・英語で読み取ります。
作業指示との照合
ライン側システムが作業指示と照合し、誤印字・印字漏れの部品を排出します。
カメラ単体で認識
認識は AI カメラ本体で行い、画像はローカルネットワーク外に出ません。
デプロイと選定
構成図の左から順に、カメラ接続を決め、広温度対応産業用PCを選定し、PLC・MES判定出力を設定します。
選び方に迷ったら 選定ガイドを詳しく見る →
工程カメラ
工程にどのカメラを使いますか？カメラの接続方法で可能な検査が決まります。
カメラからエッジPCへ直結し判定をミリ秒でPLCへ通知
構成は工程カメラ・エッジ産業用演算・判定出力の3層で、画像は端末側で即時推論完結。後続の3つの tab は工程カメラ接続・検査ホスト選定・判定出力を順に説明します。
主なメリット
- 産業カメラ＋産業PC、または一体型AIカメラの2構成
- 推論は現場完結し生画像は機器外に出ません
- 絶縁DOでシリンダ駆動しModbusでPLCと通信
| カメラ種別 | 接続インターフェース | 対応する検査タスク | ハードウェア同期機構 |
|---|---|---|---|
| GigE Vision 産業カメラ | ギガビットPoEでホスト直結 | 表面微小欠陥・高速コイル・精密組立 | フォトカプラDIでストロボ発光同期 |
| USB3 Vision 産業カメラ | USB 3.0高速ポート接続 | ステップ組立検査・図面公差測定 | ソフトウェアまたは外部光電トリガ |
| RTSP ネットワークカメラ | イーサネットRTSPストリーム | 包装外観検査・ワーク有無検知 | ネットワーク映像の連続フレーム解析 |
| reCamera Pro 一体型AIカメラ | 8MPセンサー内蔵（ホスト不要） | 基板欠陥検出のみ、欠品・寸法は非対応 | オンボード露光制御とエッジ直接推論 |
ギガビット産業カメラ直結、光電センサとハードウェア同期
GigE Vision・USB3 Vision・RTSP産業カメラに対応し画角と解像度を確保。絶縁DIで光電センサとストロボ照明をハードウェア同期させ、高速移動ワークのブレを防ぎます。
主なメリット
- GigE VisionおよびUSB3産業カメラに幅広く対応
- 光電センサとストロボ同期によりブレを抑制
- 同一平面の校正治具によりミリ単位寸法換算
| 製品画像 | 製品 | 位置づけ | 現場インターフェース | 対応する検査 | カメラ接続 |
|---|---|---|---|---|---|
 | reComputer Industrial J3011 | ファンレス検査ホスト（Orin Nano 8GB） | CAN、DI/DO、ギガビットイーサネット | 表面欠陥・欠品・寸法 | RTSP ネットワークカメラ |
 | reComputer Industrial J4012 | ファンレス検査ホスト（Orin NX 16GB） | RS-485、CAN、DI/DO、ギガビットイーサネット | 表面欠陥・欠品・寸法 | RTSP ネットワークカメラ |
 | reComputer Industrial R2035-12 | 産業用ホスト + Hailo-8 | RS-485、RS-232、DI/DO、ギガビット＋ファストイーサネット | 表面欠陥・欠品・寸法 | RTSP ネットワークカメラ |
 | reCamera Pro | 一体型AIカメラ、ホスト不要 | ギガビットイーサネット | 基板欠陥検出 | 内蔵 8MP センサー |
 | reComputer R1025-10 | 産線側ゲートウェイ、検査なし | RS-485、イーサネット | 検査モデルは動作しません | カメラ入力なし |
カメラ台数とタクトタイムに合わせて産業用PCを選定
複数カメラによる高速外観検査にはファンレス産業用PC J4012、単一の軽量工程には J3011、生産ラインのデータ収集とプロトコル変換には R1000 ゲートウェイが適しています。Orin シリーズは INT8 ハードウェアアクセラレーションに対応し、高速ラインのタクトタイムを満たします。
主なメリット
- ファンレス広温度設計でDINレール・壁掛け設置
- 4基のPoE対応GbEポートで複数カメラを直結
- Orin演算性能でYOLOv8 INT8の低遅延推論を実現
| 出力方式 | 物理インターフェース | 対象システム | 判定データと動作内容 |
|---|---|---|---|
| 絶縁 DO（有線出力） | フォトカプラ絶縁端子 | エアシリンダ / 排出機構 | 10ms以内にパルス信号を出力し不良品排出機構を直接駆動 |
| Modbus TCP（ポート502） | RJ45 ギガビットLAN | 産線制御 PLC | コイル0がNG・コイル1がOK、保持レジスタに欠陥コードと測定値を書き込み |
| MQTT | イーサネット / Wi-Fi | 工場 MES / SCADA | タイムスタンプ・工程ID・判定理由・処理時間を含むJSONイベントを発行 |
| HTTP / Web | ローカルネットワーク | 現場 HMI / モニター | 検出枠付きライブ映像と不良品キャプチャ画像をリアルタイム表示 |
絶縁DOでシリンダ即時排出、フィールドバスでPLC連携
判定出力は二重系統：絶縁フォトカプラDOが10ms以内にシリンダを駆動して排出、Modbus TCPでPLCに欠陥分類を通知、MQTTで検出枠付きの追跡イベントをMESに送信します。
主なメリット
- 絶縁DOが10ms以内にエアシリンダ排出を駆動
- Modbus TCPコイルとレジスタでPLCと直接通信
- 非同期MQTTでMESへイベント送信し全数追跡
事例集
よくある質問
GigE Vision・USB3 Vision・RTSP対応カメラを検査ホストに直接接続できます。カメラをワークに対して剛性固定し、照明を安定させ、検査対象全体を画角に収める必要があります。
可能です。二重連携に対応：絶縁DOにより10ms以内にエアシリンダやエアブローを直結駆動して排出し、Modbus TCPのコイルと保持レジスタで欠陥分類と測定値をPLCに同期します。
自社ラインのサンプルによる再学習に対応しています。表面欠陥の標準モデルは動作確認用で、量産前に実欠陥画像でYOLOモデルを微調整します。組立ポカヨケは現場で検査エリアを柔軟に校正可能です。
アップロードされません。画像撮影・YOLO推論・寸法測定・合否判定はすべて工程横のファンレス産業用PC内で完結し、外部へは構造化された判定データやイベントのみ送信します。
代替できません。画像測定は校正治具による亜ミリ換算で組立や成形品の公差外れを防ぐためのもので、公的校正を受けた計測器ではなく、三次元測定機などの精密計測認証の代わりにはなりません。
可能です。Seeed の産業用PCや一体型カメラは筐体カラー・シルク印刷ロゴ・梱包・ファームウェア事前導入などの OEM/ODM に対応します。詳細は ODM/OEM カスタマイズ をご覧ください。
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