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"検査顕微鏡" タグの付いた記事一覧

検査顕微鏡を使用したクラック検査用設備の改善

2014年02月10日

プラスチック成形メーカーの外観検査工程における検査設備の改善事例です。

課題: 拡大鏡によるクラック有無の検査。見落としが頻繁に発生します。

拡大鏡を使った検査。倍率不足で見落としが発生、見る角度によって見え方が異なり、検出力にバラつきが出ていた。

樹脂成型したワークのボスの根元に発生するクラック(成形品の表面に見える毛髪状の小さいひび)の有無を検査しています。

ワークを載せたターンテーブルをゆっくり1回転させながら、拡大鏡でワークのボスの周囲を360°検査します。検査に使用している拡大鏡の倍率では、小さなクラックは見つけづらく、見落としが頻繁に発生しています。そのため、1回転で済む検査を2回転・3回転させるなど慎重になり、検査時間も増えてしまいました。

また、拡大鏡を通してワークを見る角度によってクラックの見え方が異なるため、作業者による検出力に差が発生してしまい、品質のバラツキとなっていました。

倍率を上げるため顕微鏡の使用も検討しましたが、スペースの問題で配置することができませんでした。
ターンテーブルの周囲には、検査前後の部品とNG部品それぞれのトレイがあり、さらにターンテーブルを回す手の動作スペースも必要でした。残されたスペースは限られており、顕微鏡スタンド(ベース面:330mm×280mm)では大き過ぎ、顕微鏡は採用できずにいました。

解決! 検査顕微鏡への変更で見落としが無くなり、省スペース化も実現!

検査顕微鏡を採用。ネックだったスタンドのスペースの問題は、Xステージとあおり旋回ステージを組み合わせることで解消しました。

クラックが発生する場所(ワークのボスの根元)にピントを合わせておき、ターンテーブルを1回転させながらボスの根元を検査します。拡大鏡より大きく見えるので、これまで見落としていた小さなクラックも安定して検出可能になりました。
クラックを探すように2回転、3回転させて検査しなくても良くなったため、検査時間も短縮させることができ、さらに作業者間で生じていた検出力のバラツキも減少しました。検査精度も向上したため、ワークそのものの品質の改善にも寄与しました。

検査顕微鏡の設置にあたってネックになっていたスペースの問題は、顕微鏡スタンドに代えてあおり旋回ステージ(ベース面:70mm×70mm)とX軸ステージを組み合わせたユニットを使用することでクリアできました。他の検査工程では、XYステージとも組み合わせました。
顕微鏡を狭いスペースに納めることができただけでなく、クラックを精緻に確認できる位置と角度に、正確にセットできるようになりました。

また、この検査工程では、一つの作業台で4工程の検査作業を行っています。全行程をあおり旋回ステージとX軸ステージの組合せユニットに変更したことで、大幅な省スペース化を実現できました。工程間の配置もゆったりとレイアウトでき、作業環境も良くなりました。

検査顕微鏡「メジャースコープ [M-1(A)]」の特徴

  • レンズ系は明るく実視野が広い、完全正立像式の顕微鏡です。
  • アリ溝式ステージや摺動ホルダーとの多彩な組み合わせが可能です。
  • 接眼ミクロメータを交換するだけで、各種測定・検査・芯出し・位置決めなどさまざまな用途への対応が可能です。
  • 付属品(10倍接眼レンズ・2倍対物レンズ)
応用のポイント:顕微鏡による検査では、照明装置の選択も重要です。

顕微鏡用の照明装置として、LED照明・蛍光灯照明・ファイバー照明、等があります。ワークに光を照射することで視野が明るくかつ見やすくなり、目の疲労を軽減するだけでなく、作業精度も大幅にアップします。
また、モニター観察の際には照明装置が不可欠ですので、鮮明な映像を得るためには照射方法が大変重要な要素となります。それぞれの特長を活かした効果的なライティングを選択して下さい。

XY/回転ステージ(複合ステージ)を使用した接着剤塗布治具の改善

2013年06月24日

玩具メーカーの組み立て工程で使用している接着剤塗布治具の改善事例です。

課題: 接着剤の塗布作業は効率が悪く生産台数が上がりません。

ワーク2種の接着作業とワーク置台の位置決め、どちらも非効率でした。

十字型のワークAの4か所の先端部分にワークBを接着する作業です。ワークAの先端部分4ヶ所の穴に、接着剤を塗布してから、ワークBを挿入します。

接着作業は、ワーク置台の目印線交点上にワークAの接着位置を合わせて塗布します。1ヶ所の塗布が終わると、ワークAの向きを90°変えて、再度接着位置を合わせて塗布します。
ひとつのワークAに対して、それを4回繰り返すので、とても効率が悪い状況です。

またワーク置台は、上面にある目印線の交点上に接着剤ディスペンサーの針が来るよう、あらかじめ位置決めしてあります。 接着剤ディスペンサーや、ワークAの大きさ及び形状が変わると、それに合わせてワーク置台の位置決めのやり直しが必要です。

ワーク置台は、4本のボルトで位置決め後に固定しますが、微小な位置修正には不向きです。 この組み立て工程では、接着剤塗布の作業とワーク置台の位置出しの、どちらも作業性が悪く困っています。

解決! XY/回転ステージ(複合ステージ)を使用し、接着剤塗布とワーク置台の位置決め作業を同時に効率化!

XY/回転ステージ(複合ステージ)の採用で、接着作業、ワーク置台の位置決め作業を、同時に効率化!

ワーク置台をXY/回転ステージに置き換えました。XY/回転ステージは、直交する直線ステージ(X軸とY軸)と回転ステージの複合ステージです。

接着剤塗布の作業は、まずワークAをステージ上面にセットします。次に、ディスペンサーの針の下部にワークAの塗布部が来るよう、ステージ面を回転させ接着剤を塗布します。 1ヶ所目の接着剤塗布後、回転つまみを90°ずつ 回して残りの3ヶ所を塗布します。

以前のように、1ヶ所ごとに面倒な位置合わせをする必要がありませんので、作業効率がアップし、生産台数も向上しました。また、接着剤ディスペンサーやワークの大きさ・形状が変わっても、XY軸のハンドル操作だけで塗布位置を変更できるため、簡単に対応できます。

塗布位置変更後には、ステージのストッパーを締めることで、決めたXY軸の位置をしっかりと固定できます。

薄型XY回転ステージ (XYR-90A) の特徴

従来品の組合せより30% 近く薄型(高さ50mm)でコンパクトな、一体型複合機能ステージです。

  • ステージ面 : φ90mm
  • 移動量 : (XY方向)±35mm (回転方向) 360°
  • 自重 : 0.88 kg
  • ハンドル一回転の移動量 : 4.2mm
  • 耐荷重 : 34.3N (3.5kgf)
  • ステージ本体:アルミ合金製(スケルトンステージ除く、XYステージ 他 全ステージ共通)
  • 表面処理 : 梨地黒アルマイト
応用のポイント:XY/回転ステージ(複合ステージ)の応用例 「コンパクトな顕微鏡システム」

このXY/回転の複合ステージは、工夫次第で、いろいろな用途のコンパクトな作業治具を作成することができます。
例えば、回転ステージ面にステージ板を設置し、顕微鏡と組み合わせれば、非常にコンパクトな顕微鏡システムができ上がります。

XY/回転ステージ(複合ステージ)の応用例。使い勝手の良い顕微鏡システムを低コスト、省スペースで実現。

ステージ板は、表面と裏面が白と黒に色分けされており、通常は白面側(色のついた物が見やすい)を使用します。黒面側は、白っぽい物や透明な物を観察する時に使用します。
試料の色などの特徴に応じて使い分けると、観察しやすくなります。

ステージ板の仕様

  • 素材: アクリル樹脂
  • 寸法: 直径 80mm、厚さ 6mm (白 3mm + 黒 3mm 貼り合せ)

検査顕微鏡によるゲート残り検査

2013年04月10日

日用雑貨部品の成型メーカーにおける検査工程での作業改善事例です。

課題: ゲート残りを目視検査していますが、検査ミスが多く発生します。

 

ゲート残り検査。ワークを手に持ち、目視での検査のため、微小なゲート残りの検査ミスや、作業員間の判定のバラつきが問題だった。

成型で発生するゲートを前工程でカットしていますが、ニッパーを使ってカットしているため、どうしてもカット残りが発生します。

そのため、次工程で決められた通りにカットできているか検査していますが、ワークを手に持って目視での検査なので、検査員相互の判定にバラツキがあります。

さらに、ある程度大きいゲート残りであれば目視でも分かりやすいのですが、小さなゲート残りとなると目視では発見しづらく、判定にも迷うことが多いため、品質の向上・安定化のための大きな障害になっています。

過去には検査ミスが多発し、誤ってNG品を出荷してしまい、お客様にご迷惑をおかけしたこともありました。その後も検査ミスが出るたびに十分な注意と、より慎重な検査を呼びかけてきましたが、根本的な解決はできずに来てしまいました。

それぞれの作業員は検査の重要性をよく理解し、慎重に検査してくれてはいると思うのですが、根本的なゲート残り対策ではないため、検査ミスの発生率をある一定以下に下げることができません。

解決! 検査顕微鏡を採用し、微小なゲート残りにも確実に対応!

検査顕微鏡を採用し、ワークと顕微鏡を同じ台座に固定して拡大して検査。検査制度が大幅に向上し、作業員間の判定のバラつきも解消!

大きいゲート残りはもちろん、発見・判定の難しかった小さなゲート残りにも確実に対応できるよう、拡大して検査できる検査顕微鏡を採用しました。

また、ワークを手で持つこともやめ、顕微鏡と同じ台座に置いて検査するようにしました。これにより、検査対象を固定した状態で、一定の向きで拡大して検査できるようになり、検査員相互の判定のバラツキや検査ミスが無くなりました。

また、カットを担当する作業員にも顕微鏡を覗いてもらう事で、ゲート残りの状況をより的確に作業部門にフィードバックできるようになりました。これにより、カット作業そのものの作業品質の向上、ゲート残りゼロの徹底も図ることができました。

検査顕微鏡 (M-90) の特徴

  • レンズ系は明るく実視野が広い完全正立像式の検査顕微鏡です。
  • 接眼レンズに対して対物レンズが直角に配置されているため、ワーク側面の観察に最適です。
  • 接眼レンズに視度補正機能がついています。視力に合わせた目盛線のピント合わせが可能です。
  • 顕微鏡本体に接眼レンズ(10倍)と対物レンズ(2倍)を付属した最もシンプルな顕微鏡ユニットです。
  • 顕微鏡の設置(固定)は、摺動ホルダーや専用スタンドを使用してお好みのシステムにすることができます。
応用のポイント:より拡大して見たい時はズームレンズを

ズームレンズを使用すれば、より大きく拡大しての観察が可能です。弊社製ズームレンズ(0.7倍~4.5倍)と対物レンズ(10倍)を組み合わせ使用することにより総合倍率7倍~45倍まで拡大できます。さらに、オプションの接眼レンズ(20倍)と組み合わせれば総合倍率は14倍~90倍まで拡大可能です。

【注】ズームレンズを使用し、接眼ミクロメーターで計測して得られた測定値は、検査の仕様に見合った十分な正確性が担保できないケースもございますので、あくまで目安としてお取扱い下さい。精度を必要とする計測には、固定倍率対物レンズを使った顕微鏡をご利用下さい。

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