電子コネクタ100%品質保証へ、インライン自動CTスキャン検査システムでリアルタイム全数検査実現

自動化生産は大量生産を可能にしますが、最終製品品質の確保は重大な課題です。目視・手動・定期抜き取り検査は不正確・低速・遅すぎて、製造エラー発生時のタイムリーなライン停止が間に合わず、大量の不良品廃棄を招きます。

ある電子コネクタメーカーは、生産ライン上で全製品の100%を効果的に検査する自動化ソリューションを求めていました。対象部品は小さなベースプレートに多数の金属ピンが実装され、プラスチックでオーバーモールドされたもの。製造工程や後続の成形工程でピンが変形・位置ズレしても、現行設備では自動挿入機投入前に検出不能。コネクタ自体は低コストだが、不良コネクタが別のコネクタと嵌合したり、高速機がジャムってライン全停止したりするリスクがあります。たった1本のピンのズレでも致命的です。

インライン自動CTシステムと専用解析ソフトで解決

解決策は、自動インラインCT（コンピュート断層撮影）システムと、コネクタメーカーの自動生産プロセスの正確な速度・効率指標（1部品10秒未満）に合わせたスキャンデータ解析ソフトウェアの組み合わせ。コンベアベルトで完成品が出てくる地点に設置し、各部品を高速CTスキャンして表面と内部のX線ビューを取得。データをSTLファイルとして近くのコンピュータに転送し、Volume Graphics VGinLINE解析ソフトで処理。

電子コネクタ100%品質保証へ、インライン自動CTスキャン検査システムでリアルタイム全数検査実現

「ゴールデンメッシュ」との比較でミクロン単位のズレを検出

ソフトウェア（メーカーのマクロ・パラメータで事前設定済み）が、各コネクタの形状を「ゴールデンメッシュ」（ピン製造プロセスの現実を考慮してオリジナルCAD設計から適応させたもの）と比較し、コネクタピン構造やアライメントのあらゆる変異を特定。許容公差を超えるピンが1本でもあれば、コネクタ全体を不合格とし、自動的に組立ラインから排除。

CTインライン検査のカスタマイズ要件

ライン速度と必要スキャン速度
スキャンから取得すべき情報と事後処理
部品公差と許容変動範囲

CTスキャンの非破壊「内部透視」能力により、この種のシステムは多業種の製造ライン品質管理に適用可能。ほぼあらゆる材料・複雑形状の部品評価が可能。VGinLINEは気孔・剥離など多様な欠陥を部品内部のあらゆる場所で検出。部品形状変動が性能に与える影響評価には、関連ソフトで現実的なマイクロメカニクスシミュレーションや、サードパーティFEMシミュレーション用高品質四面体ボリュームメッシュ生成も可能。

工場自動化拡大でインラインCT導入が加速

工場自動化が進む中、信頼性・再現性のある品質管理を製造ラインに直接組み込む経済性が、大量部品生産企業にとってますます合理的になっています。産業用CTシステムと関連ソフトは世界中で導入拡大中。データ処理速度の飛躍的向上（ある事例ではタクトタイム5秒/部品：CTスキャン・解析・合否判定）が導入の大きな推進力。

本稿執筆：Peter Davis（CTオートメーションマネージャー）、Jake Rickter（オートメーションスペシャリスト）、Pinnacle X-Ray Solutions（Suwanee, GA）。詳細こちら。

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