精密金属部品の傷検査における正確な判定のための工業用マイクロスコープの活用

自動車部品など精密金属部品の傷検査

自動車部品の中でも、燃料系やブレーキ系の重要保安部品は、出荷前に全数の目視検査が求められる領域です。こうした精密金属部品の検査現場では、部品を手で持ち、素早く動かして向きを変えながら、表面に傷がないかを一つひとつ確認していきます。

金属部品の表面には、加工の過程で生じる加工跡（ツールマーク）が残ります。検査では、この加工跡と、不良として扱うべき傷とを正しく見分けることが求められます。さらに、見つかった傷についても、製品の機能に影響しない許容範囲の傷なのか、許容できない傷なのかを判断する必要があります。

対象となる部品は、ネジやモーターの整流子、金属の穴の内壁など多岐にわたり、モニターに拡大表示しながら観察するスタイルが用いられます。

精密金属部品の外観検査における課題

外観検査は、製品の品質と安全性を確保するうえで欠かせない工程です。とりわけ精密金属部品では、微細な傷の有無が製品の信頼性に直結するため、検査の正確さが重視されます。一方で、目視を中心とした検査は、検査員の経験や習熟度に判定が左右されやすく、判定のばらつきや見落としが生じやすいという側面があります。

傷と加工跡の判別の難しさ

金属部品の表面に残る加工跡（ツールマーク）は、見え方によっては傷と区別しにくいことがあります。両者を取り違えると、良品を不良と判定したり、逆に不良を見逃したりする原因となります。判別には、表面の微細な状態まで確認できる見え方が求められます。

許容できる傷の判断

見つかった傷のすべてが不良となるわけではなく、製品の機能に影響しない許容範囲の傷も存在します。検査では、傷の有無だけでなく、その傷が許容できるかどうかの判断まで求められるため、傷の大きさや状態を正しく捉えられることが重要になります。

斉藤光学のマイクロスコープによる解決

高画質による傷と加工跡の判別

斉藤光学のマイクロスコープは、画質の良さを中核的な強みとしています。映像出力にフルハイビジョン（1080p）を採用した機種では、精細な映像が得られ、金属表面の微細な状態まで画面上で確認できます。これにより、傷と加工跡（ツールマーク）の違いや、傷の大きさや状態を捉えやすくなり、外観検査で求められる判別を支えます。

こうした画質は、画質を重視して選定したイメージセンサーと、自社でのレンズ設計・調整によって作り込まれています。出荷前には一台ごとに色味や明るさを細かく調整しており、長時間の検査でも画面を見続けやすい映像に仕上げています。

素早い動きに追従する映像

検査現場では、部品を手で持って素早く動かしながら表面を確認します。このとき画面にブレや遅延が生じると、検査そのものが成立しにくくなります。

斉藤光学のマイクロスコープは、映像処理を専用に設計・実装することで、動きへの追従性を高めています。フルハイビジョンかつ高フレームレートの映像出力とあわせて、部品を動かしながらでもブレや遅延の少ない観察ができ、検査のスピードを保ったまま傷を確認しやすくなります。

低倍率でも細部まで見える観察性

傷検査では、部品の全体を見渡しながら、気になる箇所を細部まで確認する流れになります。低倍率タイプの機種は、ルーペや実体顕微鏡に近い扱いやすい倍率帯を備えつつ、低倍率でも細部まではっきりと見えるよう設計されています。広めの観察範囲で部品を捉えながら、傷の疑いがある箇所を精細に確認できるため、精密金属部品の傷検査に適しています。

反射しやすい部品の観察補助

金属部品は表面が反射しやすく、ネジやモーターの整流子のように転がりやすい形状の部品も少なくありません。こうした観察には、部品を安定して保持するV型観察台や、反射を抑える拡散照明・同軸落射照明などの観察補助が用意されています。

たとえばLED拡散照明を併用すると、反射を抑えながら傷を観察しやすくなります。観察対象の形状や材質に合わせて照明と治具を選ぶことで、傷の見落としを抑えた観察につなげられます。

斉藤光学のマイクロスコープ活用による期待効果

斉藤光学のマイクロスコープを傷検査に活用することで、以下の効果が期待できます。

スピードを保った判別精度の確保

高画質と動きへの追従性により、部品を素早く動かしながらでも傷を確認しやすくなります。検査のスピードを落とさずに、傷と加工跡の判別精度を保つことが期待できます。

傷の見落としの低減

観察対象に合わせた照明や治具を組み合わせ、微細な傷まで見やすい状態をつくることで、傷と加工跡の取り違えや、傷の見落としを抑えることが見込まれます。

検査基準の共有と教育のしやすさ

高画質の映像をモニターに表示するため、複数の担当者が同じ画面を見ながら確認できます。良否の判断基準を共有しやすく、検査の教育や引き継ぎにも役立つことが期待できます。