ネジ・ボルトなど締結部品の外観検査

自動車や機械部品を締結するネジ・ボルトは、ねじ山の精度や頭部形状、表面処理の状態が製品の強度や組付け品質に直結する部品です。本記事では、ネジ・ボルトでよくある不良の種類と、LED光源装置を用いた検査のポイント、導入事例について解説します。

ネジ・ボルトでよくある検査用途

• 検査対象：頭部形状、ねじ山、軸部、メッキ・表面処理など
• よくある不良：寸法ズレ、ねじ山の欠け・つぶれ、傷・打痕、メッキ不良・変色、異物混入、頭部形状の欠けや変形

ネジ・ボルトは加工精度による寸法ズレのほか、転造工程の条件や金型摩耗、材料特性などの影響により、ねじ山が部分的に欠けたりつぶれたりすることがあります。また、頭部の六角穴やローレット加工のような凹凸形状は、光の反射が複雑になりやすく、傷や欠けを画像上で捉えにくいという課題があります。

ネジ・ボルトの外観検査の種類

輪郭・寸法検査

画像処理により、ねじ山のピッチや径、全長などが規格通りかを確認します。対象物の背後から光を当てるバックライトを使い、シルエットとして輪郭を切り出す方法が広く用いられます。

表面・形状検査

頭部の傷や欠け、ローレット加工の状態、メッキのムラや変色などを確認します。頭部形状は凹凸が多く光を複雑に反射するため、正面からの照明だけでは光の反射や回り込みが発生し、エッジがぼやけて判定が不安定になりやすいという課題があります。

ネジ・ボルトの外観検査事例

ネジの形状検査

画像引用元：CCS公式HP
https://www.ccs-inc.co.jp/solution/case/imaging/usage_shape-inspection.html

課題：ネジ部分の輪郭が若干ぼやけてしまう

ネジの形状検査において、従来の照明ではネジ部分の輪郭が若干ぼやけてしまい、寸法や形状の判定が安定しないという課題がありました。

画像引用元：CCS公式HP
https://www.ccs-inc.co.jp/solution/case/imaging/usage_shape-inspection.html

結果：フラット照明で輪郭を明確に撮像

指向性の高い拡散光を照射するフラット照明を使用したところ、ネジ部分の輪郭を明確に撮像できるようになりました。

ネジ・ボルト検査のポイント

ネジ・ボルトの検査では、頭部の凹凸形状やローレット加工による光の反射・回り込みの影響を受けやすいため、照明設計が検査精度に直結します。

輪郭や寸法を確認したい場合はバックライト、ねじ山や頭部表面の傷・欠けを強調したい場合は、同軸照明や斜光照明、暗視野照明など、対象形状や不良内容に応じた照明を選定します。