ヘアライン加工品のキズ検査

目次

ヘアライン加工は、金属表面に細い線状の模様を形成する表面加工です。加工による模様が表面に残るため、キズが生じた場合に正常な加工模様との違いを捉えにくくなることがあります。特に画像処理による外観検査では、照明条件によってヘアラインの見え方が変化するため、検出したいキズに合わせてLED光源の種類や照射方法を検討することが重要です。

本記事では、ヘアライン加工品のキズ検査で確認したい検査対象や、加工模様の影響を抑える照明方法、LED光源を活用した検査事例、光源選定のポイントを紹介します。

ヘアライン加工品のキズ検査で確認したい不良

ヘアライン加工品では、表面に形成された線状の模様と、検出したいキズとの違いを画像上で捉える必要があります。

  • キズ
  • 打痕
  • 加工不良
  • 汚れ

特にキズ検査では、ヘアラインの模様が強く写ることで、キズとの区別が難しくなる場合があります。検査対象の表面状態や加工方向を確認し、適した照明条件を検討することがポイントです。

ヘアライン加工品のキズ検査に適した照明方法

ヘアラインの影響を抑える

ヘアライン加工品では、加工による線状の模様が画像に写り込むため、キズとの違いを捉えにくくなる場合があります。照射方向や光源の種類を調整し、ヘアラインの影響を抑えながらキズを捉えやすい条件を検討します。

同軸照明とドーム照明を組み合わせる

同軸照明は平坦な金属ワークのキズ検査などに使用できますが、ヘアライン加工がある場合は加工模様が強調されることがあります。オプテックス・エフエーの事例では、同軸照明にドーム照明を追加することでヘアラインの影響を抑え、キズを検出しています。

照射方向や角度を調整する

ヘアライン加工の方向やキズの状態によって、適した照明条件は異なります。光源の照射方向や角度、ワークとの距離などを調整し、キズと正常な加工面を画像上で区別しやすい条件を確認します。

ヘアライン加工品の外観検査事例

同軸照明とドーム照明を組み合わせたキズ検出事例

ヘアラインのある金属上のキズ検査(課題)
画像引用元:オプテックス・エフエー公式HP
https://www.optex-fa.jp/solution/led-lighting/metal/shape-and-contour-inspection/625
課題:ヘアラインが強調されてキズを検出しにくい

平坦な金属ワークでは同軸照明によってキズを撮像できますが、ヘアラインがある場合は加工模様が強調され、キズの検出が難しくなることがあります。

ヘアラインのある金属上のキズ検査(結果)
画像引用元:オプテックス・エフエー公式HP
https://www.optex-fa.jp/solution/led-lighting/metal/shape-and-contour-inspection/625
結果:同軸照明+ドーム照明でキズを検出

同軸照明にドーム照明を追加することでヘアラインの影響を抑え、キズを検出した事例です。公式事例では、同軸照明とドーム照明を組み合わせることで、ヘアラインを消すことが可能とされています。

ヘアライン加工品のキズ検査でLED光源を選ぶポイント

加工方向を確認する

ヘアライン加工では、表面に一定方向の線状模様が形成されます。加工方向によって光の反射や画像上での見え方が変わるため、ワークの状態を確認したうえで照明方法を検討します。

キズとヘアラインの見え方を確認する

ヘアラインが強く写ると、キズとの違いを捉えにくくなる場合があります。照明の種類や組み合わせ、照射方向を調整し、キズと正常な加工面を区別しやすい条件を確認することが重要です。

光源の種類や照射方法を検討する

同じヘアライン加工品でも、表面状態や検出したいキズによって適した照明条件は異なります。同軸照明やドーム照明、バー照明など、検査対象に合わせて光源の種類や照射方法を検討します。

実際のワークで撮像テストを行う

ヘアライン加工の状態やキズの大きさ、方向によって、適したLED光源や照明条件は変わります。実際のワークを使用して撮像テストを行い、キズを捉えやすい条件を確認しましょう。

CHECK
ヘアライン加工品の検査に適したLED光源を選ぶには?

ヘアライン加工品のキズ検査では、表面の線状模様が強調されることで、キズとの違いを捉えにくくなる場合があります。LED光源を選ぶ際は、光源の種類だけでなく、照明の組み合わせや照射方向なども検討することが重要です。

特に、ヘアラインの影響を抑えながらキズと正常な加工面を区別できる照明条件を検討することがポイントです。実際のワークで撮像テストを行い、検査対象に適したLED光源と照明方法を確認しましょう。

THREE SELECTIONS
【検査目的別】
外観検査に適した
LED光源装置3選

検査工程では、用途に応じて必要な明るさで対象を照らすことが求められます。
しかし目的によって必要な光の条件が異なり、装置の選定に迷うケースも少なくありません。
こうした現場での課題に応えるため、検査目的別に適したLED光源装置をおすすめ3選を紹介します。

μm精度の画像処理向け
寸法や位置ズレを
正確に測ることができる
ユーテクノロジー
製品画像
画像引用元:ユーテクノロジー公式HP(https://www.u-technology.jp/product/2531)
導入しやすい業界例
  • 半導体業界
  • 電子部品業界など
要件を満たせる検査例
  • 寸法検査
  • 位置ずれ検出
  • 貼り合わせ精度検査
  • パターンずれ検出
  • 形状検査
ユーテクノロジーが
選ばれる理由
  • 特許取得※1の非結像光学系により、1,000nm以上のSWIR領域でも鮮明に映し出す
  • 自社製造の光源とファイバーにより、適切な組み合わせで光ロスやムラを抑制して微細欠陥を可視化
  • 半導体のPINアサイン確認や基板実装後の部品検査など、高精度検査の導入実績あり※2
0.1〜1mmの自動検査向け
欠けや異物を
安定的に検出できる
アイテックシステム
製品画像
画像引用元:アイテックシステム公式HP(https://aitecsystem.co.jp/series/llbk/)
導入しやすい業界例
  • 自動車部品業界
  • 食品・飲料業界など
要件を満たせる検査例
  • 異物混入検査
  • 欠け検出
  • バリ検出
  • 色ムラ検査
アイテックシステムが
選ばれる理由
  • 230,000lxの高照度でコントラストが明瞭になり、微細な不良を見逃しにくい
  • LANや端子台で照明制御が可能で、カメラやPLCとも連携しやすく自動検査の構築がスムーズ
  • 冷却と定電流制御で照度が安定し、常時点灯や連続稼働が前提でも判定ブレが起きにくい
手作業の目視検査向け
印字や組付け不良を
はっきり確認できる
中央精機
製品画像
画像引用元:中央精機公式HP(https://www.chuo.co.jp/contents/hp0251/list.php?CNo=251&ProCon=4955)
導入しやすい業界例
  • 化粧品・日用品業界
  • 電気機械器具業界など
要件を満たせる検査例
  • ラベル位置検査
  • 印字抜け検査
  • 印字不良検査
  • ネジの有無検査
  • 組付けミス
  • 方向ずれ検査
中央精機が
選ばれる理由
  • 約45,000lxの自然な明るさで、ラベル印字の擦れやかすれをはっきり確認
  • ダイヤルで直感的に調光でき、作業者や環境に合わせた見え方調整ができる
  • 筐体幅80mm未満・高さ144mmのコンパクト設計で、狭い作業空間にも設置しやすい
※1 特許7060932 参照元:J-PlatPat(特許情報プラットフォーム)公式HP(https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7060932/15/ja)
※2 参照元:ユーテクノロジー公式HP(https://www.u-technology.jp/case)
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