วิธีเลือกเลนส์ Machine Vision ให้เหมาะกับงานตรวจสอบ | VS Technology Thailand

ภาพชัด แต่ตรวจไม่พบรอยเล็ก ๆเห็นชิ้นงานครบ แต่รายละเอียดไม่พออ่านตัวอักษรวัดชิ้นงานเดิม แต่ค่าเปลี่ยนเมื่อความสูงเปลี่ยน

ปัญหาเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการเลือกเลนส์และเงื่อนไขการติดตั้ง เพราะเลนส์ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงขยายภาพ แต่เป็นส่วนสำคัญที่กำหนดว่าระบบ Machine Vision จะได้รับรายละเอียดแบบใดไปใช้ตรวจสอบ

สำหรับทีม Engineer, QA และ Automation ที่กำลังเริ่มนำ Machine Vision มาใช้ในสายการผลิต การเลือกเลนส์จึงควรเริ่มจาก โจทย์การตรวจสอบ แล้วจึงพิจารณาสเปกอุปกรณ์

1. ระบุให้ชัดว่า “ต้องตรวจอะไร”

การตรวจว่ามีชิ้นส่วนครบหรือไม่ การอ่านตัวอักษร การค้นหารอยขีดข่วน และการวัดขนาด มีความต้องการต่างกัน

ก่อนเลือกเลนส์ ควรกำหนดให้ได้ว่า:

จุดใดบนชิ้นงานที่ต้องตรวจ?
ตำหนิเล็กที่สุดมีขนาดเท่าไร?
เกณฑ์ตัดสิน OK / NG คืออะไร?
หากเป็นงานวัดขนาด ยอมรับความคลาดเคลื่อนได้เท่าไร?

ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้การเลือกเลนส์มีเป้าหมายที่ชัดเจน มากกว่าการเริ่มจากคำถามว่า “ใช้เลนส์กี่มิลลิเมตรดี?”

2. กำหนด FOV ให้เห็นครบ โดยยังรักษารายละเอียด

FOV หรือ Field of View คือพื้นที่ชิ้นงานที่ปรากฏในภาพ ต้องครอบคลุมจุดตรวจและเผื่อการวางชิ้นงานคลาดเคลื่อน

แต่การถ่ายพื้นที่กว้างเกินความจำเป็นอาจทำให้ตำหนิเล็กลงในภาพ เพราะจำนวนพิกเซลของกล้องต้องกระจายไปครอบคลุมพื้นที่มากขึ้น

ตัวอย่างสมมติ กล้องมีความกว้างภาพ 2,000 พิกเซล:

ถ่ายพื้นที่กว้าง 100 มม. รอยกว้าง 0.1 มม. จะมีความกว้างประมาณ 2 พิกเซล
ถ่ายพื้นที่กว้าง 20 มม. รอยเดียวกันจะมีความกว้างประมาณ 10 พิกเซล

นี่เป็นการประมาณรายละเอียดในภาพเบื้องต้น ไม่ใช่หลักประกันว่าจะตรวจพบ เพราะยังขึ้นอยู่กับเลนส์ แสง และการประมวลผลด้วย

3. เช็ก Working Distance จากพื้นที่ติดตั้งจริง

Working Distance คือระยะจากด้านหน้าเลนส์ถึงชิ้นงาน ต้องพิจารณาร่วมกับ FOV และรายละเอียดที่ต้องการตรวจ ซึ่งเป็นเงื่อนไขหลักในการเลือกเลนส์

หน้างานควรมีพื้นที่สำหรับติดตั้งกล้อง เลนส์ และแสง รวมถึงเว้นระยะให้ชิ้นงานหรือกลไกเคลื่อนผ่านได้

อย่าลืมเช็กความสูงของชิ้นงานด้วย หากชิ้นงานขยับขึ้นลงหรือมีหลายระดับ จุดตรวจอาจหลุดจากช่วงความชัดลึก แม้จะตั้งโฟกัสไว้แล้วก็ตาม

4. เลือกประเภทเลนส์ให้เหมาะกับงาน

เลนส์ระยะโฟกัสคงที่เป็นทางเลือกสำหรับงานตรวจสอบทั่วไป โดยต้องเลือกให้ได้ FOV และระยะติดตั้งตามที่ต้องการ ส่วนงานรายละเอียดขนาดเล็กอาจต้องพิจารณาเลนส์ Macro หรือเลนส์กำลังขยายคงที่ตามเงื่อนไขงาน

สำหรับงานวัดขนาดที่ต้องควบคุมความคลาดเคลื่อนจากมุมมอง ควรพิจารณา Telecentric Lens ซึ่งช่วยลดการเปลี่ยนแปลงขนาดภาพจากความต่างของระยะชิ้นงานภายในช่วงการใช้งานที่กำหนด อย่างไรก็ตาม ยังต้องควบคุมโฟกัส สอบเทียบระบบ และตรวจสอบความแม่นยำจริง

5. จับคู่เลนส์กับกล้อง และทดสอบร่วมกับแสง

เลนส์ต้องรองรับขนาดเซนเซอร์ เมาท์ และรายละเอียดที่ระบบต้องการ ไม่ควรตัดสินจากคำว่า “รองรับกี่ MP” เพียงอย่างเดียว แต่ควรดูคุณภาพภาพที่ FOV และระยะใช้งานจริงด้วย

ขณะเดียวกัน เลนส์ที่เหมาะสมยังต้องทำงานร่วมกับแสงที่ช่วยให้จุดตรวจแตกต่างจากพื้นหลัง หากแสงสะท้อนกลบตำหนิ การปรับโฟกัสเพียงอย่างเดียวก็อาจแก้ปัญหาไม่ได้

ก่อนนำไปใช้งาน ควรทดลองกับชิ้นงานดีและเสีย รวมถึงความแปรผันของตำแหน่ง ความสูง และความเร็วที่เกิดขึ้นจริงในสายการผลิต

VS Technology Thailand ช่วยคุณได้อย่างไร?

VS Technology Thailand มีผลิตภัณฑ์ด้าน Machine Vision Lens, Lighting และโซลูชันออปติก พร้อมช่องทางให้ปรึกษาและสอบถามการทดสอบ Application เพื่อประกอบการเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะกับงานตรวจสอบ

หากกำลังเริ่มโปรเจกต์ หรือพบว่าภาพจากระบบเดิมยังไม่ตอบโจทย์ เตรียมข้อมูลเหล่านี้มาพูดคุยกับทีม: