目視検査の自動化で品質向上!検査装置メーカーが徹底解説
目次
1.はじめに
日本の製品の評判が良いのはなぜでしょうか?高い技術力、高い生産システム、高い製造精度などが理由として挙げられるでしょう。
その中で最も重要な要因の一つが、高い品質です。高い品質を保証する技術が検査技術で、ミクロン単位の目に見えない傷やシミも見逃しません。
多くの製品は大量生産で製作されますが、もともと人の目で一つ一つ検査していた方法では、対応できません。そのため求められる検査手段が、自動でしかも精度高く検査できるシステムです。
それでは、製品の高い品質を保証する検査について紹介しましょう。
もし、検査装置をラインに追加して、
・省力化、省人化してコストダウンしたい
・生産性アップして売上を上げたい
・人的ミスを減らして品質価値を高めたい
・どのメーカーの装置、ロボットを使えば効率的かわからない
場合は、関東最大級のロボットSIer、FAプロダクツまでお問い合わせください。
検査装置専門のエンジニアが、最適なご提案をさせていただきます。
AIを使用した外観検査などの自動化をご検討の際は、照明・カメラ・AIソフトウェアをメーカー横断で検証できる「画処ラボ」もご活用ください。
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2.製品の品質を上げるために
■ 部品・製品の検査の必要
製品や部品には多少の欠陥が生じる可能性があります。例えば、フィルムシートの傷やコーティングのムラ、異物付着などです。
製品上の傷や汚れ,加工面の突起,塗装の色ムラのようなものは、無いか規格内かが求められます。これをお客様に対して保証するために、外観検査やX線検査などの非破壊検査が実施されます。
昔の製造ラインであれば、この検査は、検査部門の検査員が実施する仕事でした。
図1で人が検査するイメージを紹介します。
欠陥の大きさは数μのものでも許されないことがあり、それでは人の裸眼では検出できないでしょう。そこで、部品の欠陥をルーペや顕微鏡などの専用検査具で検査する方法が取られます。
■ 部品・製品の検査する箇所
製造プロセスのイメージを図2に表しています。
プロセス加工1,2,3でできた部品、半製品の欠陥はすべて検出する必要があります。そうしないと、例えばプロセス3で発生した欠陥があり、その他は全部正常であっても、組み立ててできた製品は、全部だめになるからです。
このように、材料から一つの製品ができるまでには、複数個所で検査する必要があるでしょう。そして、それだけ検査員の数が必要ということになります。
■ 検査装置導入が効果的!
しかしながら、現代の生産は大量生産が前提となっていて、製品や部品の製造品は大量に生産ラインを流れます。そのため、検査も次々とやらないと、生産が追い付かない状況となってしまいます。
- 検出対象がミクロン単位で人の目では検査できない
- 大量生産のため、自動化システムで次々に部品が流れ製造される
これらの条件を満たす検査を行うために必要となるものが、検査装置です。
3.検査装置とは
検査装置のイメージを図3で紹介します。
部品の欠陥や異物を検知する方法は、さまざまな技術があります。図3では、カメラを使って不具合を検出するイメージを描いています。異物や欠陥があると、そこで光が反射してカメラに向かって入力し、それを検知します。
人が異物を検出するには、目で、見ます。
目で見た結果が異物か、正常な範囲のものかは、脳で、考えます。
これをカメラに置き換えますと、
- 人の目は、カメラに該当します。
- 脳は、画像処理に該当します。
図4では、図3の検査装置を製造プロセスに当てはめたイメージを描いています。
検査結果は即座に合格と不合格に判別され、それぞれのレーンに送られます。
4.検査装置の種類
検査装置の種類には多くのものがあります。鉄鋼、自動車、半導体、薬品、食品、薬品などあらゆる産業で使用されています。外観検査一つとっても、寸法検査、異物検出、ラベルの位置など目的ごとに様々です。
面白い外観検査装置には、魚の種類を判別して、より分けるというものもあります。
表1では、検査装置の種類(代表例) を紹介します。
表1 検査装置の種類
検査装置名称 | 検出対象 | 検査方法 |
外観検査装置 | 外部の傷、汚れ | 検出したい傷などのデータとカメラなどで検出したデータと比較します。 |
X線検査装置 | 飲料の内部の異物や製品の内部欠陥 | X線を当て透過させ内部の異物などを検出します。 |
シート検査装置 | コーティングのムラや表面シワ、ゴミの付着 | 検査に特化したカメラを使ったセンサーで検査します。 |
ウェーハ検査装置 | ウェーハ上の異物やパターン欠陥 | 光線・レーザー光線を当てて検出します。 |
ラベル検査装置 | ビンのシールやラベルのズレ、スジ状欠陥 | 専用光学系(カメラ)で検出します。 |
印刷検査装置 | 印刷ミス、汚れ、インク飛び | 複数台のカメラで正常印刷物と比較照合して検査します。 |
5.検査装置導入のご相談はFAプロダクツへ
検査装置は製品の品質を保証するためには、無くてはならないものです。そして、その種類は豊富で、製品の数だけあるといってもよいくらいです。例えば、外観検査装置について言えば、ビール瓶、薬品パッケージ、金属棒など、対象も広く、検出する欠陥の種類も幅広く存在します。
さらに、検査装置は、一般的に広く使えるパッケージ型の検査装置のほかに、その製品特有に開発して作る検査装置もあります。
製品の欠陥や髪の毛のような異物を検知する技術も、カメラなどのハードウェアと併せ、画像処理などのソフトウェアも常に進化しています。
日々発展する技術的な環境の下では、どのような検査装置もできる可能性があり、これまで自動化は無理だとして人の手で検査していたものの、検査の自動化の可能性があるといっても良いでしょう。
FAプロダクツでは、製作する製品を、カメラを使った検査装置で検査し、高い品質の製品をお客様にお届けします。
また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。
【ポンチ絵とお見積りのサンプル】
テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。
また、株式会社FAプロダクツが運営する「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。
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【営業品目】
- 産業用ロボット
- 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
- 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
- 治具の設計・製作
【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)
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