ライン生産方式で製品の製造を行う工場では、品質の確認を迅速に行わなければ、不良品を生産し続けことになってしまいます。インライン検査機は、製品の外観欠陥や光学特性、凹凸などの形状などを製品を生産しながら検査できる、製品全数検査には欠かせない装置です。

今回は、インライン検査の仕組みやオフライン検査との違いを解説し、インライン検査装置の事例や具体的な製品について説明します。最後には、インライン検査を導入する際に相談先として頼りになるメーカについても紹介します。

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１．インライン検査とは

インライン検査とは、ライン生産方式の工場において、生産ラインを稼働させている状態で製品を分析するために行う「リアルタイム検査」のことです。インライン検査を行う対象もさまざまで、欠点やキズ、汚れや打痕といった外観品質の検査はもちろん、ヘーズ（曇り度）や光沢度といった光学特性などもあり、全数検査による品質保証や生産異常検知のために行われます。

（1）インライン検査の仕組み

インライン検査を行う場合には、ライン上に目的の計測を行うためのセンサを設置し、事前に設定した合否のしきい値を元に、製品の合格判定をシステム上で行います。

例えば、インライン欠点検査の場合は、事前に良品と不良品のサンプルを準備しておき、CCDカメラで検出される画像から、不良品判定される寸法と検出個数を設定します。生産中に異物などがセンサの下を通過した時、事前に入力していた判定条件を元に、システム上で良否判定が自動で実施されます。もし、不良レベルの異物と判定されれば、個数判定などを実施して製品の合否が出力されます。

（2）インライン検査の利点

インライン検査の最大のメリットは、製品の生産中にリアルタイムで検査ができるため、異常検知がその場でできることです。また、製造機器とシステムリンクさせることで、異常が発生したり管理限界に近い状態になれば、フィードバックされたデータから良品の範囲内で製造できるように、自動調整を行うこともできます。

品質保証の観点からも、製品の全数検査ができるため信頼度が高く、ユーザ側もインライン検査による保証値を仕様締結時に望むケースがあります。

（3）オフライン検査との違い

オフライン検査は、ライン生産方式の外で行われる検査のことです。インラインでの検査や管理が難しい、複雑な検査や物理的な検査を行ったり、インライン検査機が設置できない連続生産ラインにおいて、生産スタートとエンドでオフライン検査を行い、異常がなければ当該生産品は良品であるという判断に用いたりします。

生産ラインが複数ある工場などでは、全ての生産ラインに同じインライン検査機を導入することが難しいケースもあります。そのような場合は、品質保証のために抜き取りによるオフライン検査を行うことがあります。

２．インライン検査の事例

（1）インライン欠点検査機

インライン検査といえば、まず欠点検査機のことを考える技術者は多いでしょう。異物や汚れ、キズなどの外観欠陥は、顧客との納品仕様でも最後まで議論が続く項目です。外観検査は全数検査が望まれますが、連続で途切れなく生産する製品に関してはオフラインでの目視全数検査は困難であり、インライン検査機によって生産工程で確認することで不良品を減らすことができます。

インラインの欠点検査機には、反射検査や透過検査などさまざまな方式があります。反射検査は、正常部と異常部の反射率の差をカメラで検知し、透過検査では光の透過率の差を検知します。また、赤外線などで、直接キズなどを識別する方式もあります。

インライン欠点検査機は、加工速度との追従性が重要であり、フィルム加工など高速で透明な製品が流れる場合、欠点の画像を正確に読み取るカメラと光源の組み合わせが鍵を握ります。

（2）インライン膜厚測定機

半導体工場のウェハやフィルム製品の厚み、コーティング加工品の塗膜厚みなどは、製品の性能を左右する重要なパラメータです。厚みが製品管理値を外れれば不合格となってしまうため、インラインで管理しながら生産条件にフィードバックすることが重要となります。

また、製品に直接触れれば外観品質に影響するため、非接触で検査できることが大前提です。そのため、インライン膜厚測定機には、X線やIRなどさまざまな光源が使用されます。

（3）インライン3次元検査機

食品工場で生産される焼き菓子やチョコレートなどの不良品や、自動車工場の車載用センサ基盤の異常検査など、リアルタイムで形状分析を行って歩留まりの向上に寄与する検査機です。3Dカメラや3D変位計などの計測用機器を活用して、測定対象物の凹凸形状や体積、色などを測定できます。外観や寸法・形状などを同時に検査できるため、オフラインでの検査工程を一挙に削減することも可能です。

３．代表的なインライン検査用工業製品5選

（1）キーエンス：LJ-X8000シリーズ

測定対象物の断面形状や体積・凹凸などの3D形状検査などを、インラインで高精度測定できる検査機が「LI-X8000」シリーズです。業界最高となる3200point/profaileという高精細を誇り、正確に測定対象を検査できます。検査対象も金属部品や透明フィルム、基盤の端子などの超微細なものなどさまざまです。

（2）新東工業株式会社：PSMX-Ⅱ

X線を用いて、インラインで対象物の応力を測定する装置です。応力検査はオフラインでの検査によって品質保証をするのが主流ですが、新東工業の「X線応力測定装置PSMX-Ⅱ」は、1検体をわずか10秒程度でインライン測定できます。

（3）アヤハエンジニアリング：表面欠陥装置インライン用

（引用：アヤハエンジニリング）

アヤハエンジニアリングでは、豊富なインライン表面欠陥検査装置のラインナップを有しています。検査対象も、フィルムや・シート検査やウェブ検査、不織布や電極シート、銅板など、幅広い素材や加工方法に対応しています。「AIRIS ACE」「FITS」「CONTACT ACE」の3シリーズの中から、用途に合わせたインライン検査機を選択でき、マーキング装置まで提案可能です。

（4）ユニテックジャパン（代理店）：Profilemaster

「Profilemaster」は、スイスZumbach社のインライン寸法測定器で、日本ではユニテックジャパンが代理店として取り扱っているます。CCDカメラやレーザーダイオードによる光切断分析で、樹脂サッシや電線・パイプなどの断面形状をインラインで分析できます。

（5）大塚電子：ラインスキャン膜厚計

膜厚測定の専門メーカである大塚電子では、インライン分光光度計を用いた、ラインスキャン方式の膜厚計を取り扱っています。ウェブ搬送製品の検査では、バタつきなどの振動が測定値に影響を与えますが、独自の光学系設計によってバタつきに強い測定が可能です。

膜厚の測定範囲は機種によって異なりますが、概ね0.7〜300μmほどの測定に対応しています。PETフィルムのような複屈折を有する製品の測定も可能です。

４．インライン検査機の導入相談におすすめのメーカー・ロボットシステムインテグレータ3選

①株式会社FAプロダクツ

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

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、同社の「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。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【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）

②キーエンス

【特徴】

• 電子部品や自動車業界、食品業界など幅広い業界にインライン検査の導入実績あり
• 直販営業により素早い商談が可能
• 無料テスト機サービスにより、導入前の検証が可能

【所在地】
大阪市東淀川区東中島1-3-14
TEL. 06-6379-1111
FAX. 06-6379-2222
https://www.keyence.co.jp/

③株式会社メック

【特徴】

• 光学式のインライン表面検査システムの開発設計・製造・メンテナンスを実施
• 工業用の照明装置の設計や製造にも対応
• 検査用カメラから工程管理用のシステム設計まで一貫して対応可能

【所在地】
神奈川県海老名市下今泉1-12-30
TEL.046-292-0011（代表）
FAX.046-292-0010
https://www.mec-ins.co.jp/

５．インライン検査機の導入に関するご相談はFAプロダクツへ

インライン検査機を導入する際には、検査したい対象に合致したカメラやセンサと、制御・判定システムを選ばなければいけません。FAプロダクツでは、これまでのインライン検査機の導入で培ったノウハウをもとに、お客様のお悩みを解決いたします。

インライン検査機の導入でお悩みの方は、お気軽にご連絡ください。

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