外観検査

光で傷を浮かび上がらせる

外観検査の装置は、照明、カメラ、画像を調べるコンピューター、不良品をはじく仕組みでできている。まず大事なのは照明で、傷は正面から光を当てると見えにくくても、横から浅い角度で当てると影ができて浮かび上がる。光る金属では、光を散らして照り返しを抑えるなど、製品と不良の種類に合わせて光の向きや色を選ぶ。

撮った画像は明るさの数字の並びなので、良品の画像と重ねて違う所を探したり、明るさが急に変わる所を輪郭として取り出したりして、傷の位置と大きさを測る。決まった大きさを超えた物を不良と判定する。

形が複雑だったり、良品でも模様にばらつきがあったりすると、決まりを人が書くのは難しい。そこで、たくさんの良品と不良品の画像を機械に学ばせて見分けさせるAIの方法も使われる。立体の形を測るために、光の帯を当てて高さを読む3次元の検査もある。

何に使われ、どこが難しいか

半導体のウエハー、プリント配線板、電池、錠剤、自動車の部品、食品の包装まで、量産する物の多くで使われる。人の目の検査は疲れで見落としが出るうえ、人によって判定がずれるので、機械に置き換えると同じ基準で全数を見られる。

難しいのは、不良をすべて見つけることと、良品を不良と間違えないことの両立だ。基準を厳しくすれば見落としは減るが、良品まではじいて無駄が増える。不良品はめったに出ないので学習用の画像が集まりにくく、透明な物や鏡のように光る物は傷が写りにくい。ラインを止めない速さで撮って判定することも求められる。

日本の会社が担う所

オムロンは工場向けの制御機器の中で外観検査の使いやすさを高める開発をし、富士電機は様々な工程に使えるAI外観検査装置を売り出した。コニカミノルタはタイヤホイールの3次元の外観品質検査システムを開発した。

リコーは車載向けリチウムイオン電池の外観検査装置を、池上通信機は錠剤の外観検査装置を、シライ電子工業はプリント配線板の外観検査機を手がけている。

• 会社図鑑オムロン（6645）
• 会社図鑑リコー（7752）
• 会社図鑑池上通信機（6771）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• リコー（7752）「また、現場の安全、少人化、作業負荷低減等のニーズから自動化設備の需要が高まり、車載向けリチウムイオンバッテリー外観検査装置等は安全・信頼性を高める検査ラインとして高く評価され、事業が急速に拡大しております。」研究開発活動
• ミネベアミツミ（6479）「製造面では、自社技術を結集した自動組立機や外観検査装置を導入し、他社が追随できない高度な量産技術を確立しております。」研究開発活動
• 富士電機（6504）「製造業の様々な外観検査工程に適用可能なAI外観検査装置を開発し発売しました。」研究開発活動
• コニカミノルタ（4902）「自動車外観検査では、タイヤホイールの3次元外観品質検査システムの開発を完了し、生産現場での評価を開始しました。」研究開発活動
• オムロン（6645）「制御機器事業では、成長牽引に向け、測距センサの高精度化、外観検査のユーザビリティ向上、ファクトリーオートメーション用電源の小型化などの技術開発に取り組みました。」研究開発活動
• NTN（6472）「ロボット周辺モジュール分野では、手首関節モジュール「i-WRIST®」を活用し、複雑形状部品の高速・高精度検査を可能としたダイカスト品向けの高速外観検査ユニットの提案を進めています。」研究開発活動
• ヤマハ（7951）「従来の赤外線センサー、外観検査カメラ、X線などの方式では困難とされてきたシール部の不良検出を可能にし、食品・医薬品・化学製品など幅広い業界におけるシール工程の品質管理・省人化という社会課題の解決に寄与するものです。」研究開発活動
• 沖電気工業（6703）「また、沖電線株式会社は、画像検査装置などの高速伝送LVDS規格とGVIFに対応したマシンビジョン用インターフェースケーブル「FAKRAコネクタ搭載マシンビジョン用ケーブル」を開発しました。」研究開発活動
• シチズン時計（7762）「また、精機事業の分野では、AIを活用した画像検査装置を社内へ導入し、量産の中で課題を抽出し検査精度の向上を目指すとともに、他製品への導入も視野に入れた技術開発を進めています。」研究開発活動
• 東京エレクトロンデバイス（2760）「具体的には、半導体の材料となるシリコンウェーハや化合物ウェーハの製造欠陥を高速高感度に検出する外観検査装置「RAYSENS」の開発や、半導体の3次元化、集積化の発展に伴って顕在化してきている製造工程の顧客ニーズに対応するため、新たな計測・検…」研究開発活動
• 第一実業（8059）「第一実業ビスウィル(株)は外観検査装置・錠剤印刷機を開発・設計・製造しております。」研究開発活動
• CKD（6407）「新たな検査を提案する検査事業では、保有する画像検査技術をブラッシュアップし、AI技術を活用した判定や目視では困難な透明体検査技術を加え、分光スペクトルを活用した新たな技術にも取組み新市場の構築を進めてまいります。」研究開発活動
• DTS（9682）「2外観検査向け仮想シミュレータの研究開発製造業における外観検査工程では、照明やカメラ等の光学条件の調整に多くの工数を要しており、製造ライン構築前に検査精度を検証できる仕組みが求められています。」研究開発活動
• 大豊工業（6470）「画像検査を用いた人の眼からAI画像検査移行への取り組みや工程の無人化、協働ロボットの導入、従来の素材より高性能な素材の使用、鍛造工法の研究・開発に取り組んでおります。」研究開発活動
• ダイトロン（7609）「…発・高出力LD用テスター関連の開発・大電流短パルステスター関連の開発・高速高精度計測システムの開発・外観検査装置関連の開発2半導体製造装置の開発と製品化を行っており、ICの微細化・高速化に対応するための高精度製造装置の開発を推進しております…」研究開発活動
• SMK（6798）「製品外観検査工程・組立状態の検査・データ処理による不良原因分析などにAIを活用し、省人化・検査工数削減・変化点管理の強化を図っている他、製造設備の故障予知にAIを導入し、設備の予兆保全による安定稼働に結び付けています。」研究開発活動
• NITTAN（6493）「工作機械関連では、既存事業のエンジンバルブ外観検査機の量産化を実行しました。」研究開発活動
• モリ工業（5464）「その他の部門では、検査作業の負荷軽減として、新たにAIを活用した外観検査装置を検討し、装置の製作を進め実機ベースでの検証を開始しました。」研究開発活動
• 安永（7271）「1 クルマの電動化に関わる組立機械の開発2 半導体デバイス用外観検査装置及び高精度検査技術の開発3 パワー半導体材料切断用ワイヤソーの開発4 AI・IoT技術の活用を主としたデジタルトランスフォーメーションに関する技術開発 (3) 環境機器…」研究開発活動
• シード（7743）「(5)製造工程において、AIを用いた自動外観検査システムの実用化を開始しております。」研究開発活動
• シライ電子工業（6658）「(検査機・ソリューション事業)当社が提供するプリント配線板外観検査機「VISPER」は、プリント配線板メーカーが開発した検査機として、高い操作性と信頼性が評価され、国内のみならず海外のお客様からも広く支持をいただいております。」研究開発活動
• PCIホールディングス（3918）「(2) プロダクト/デバイス事業1 CMOSイメージセンサ(注1)向け画像検査装置の簡易化に関する要素技術研究当連結会計年度においては、CMOSイメージセンサ向け画像検査装置の簡易化を目的とした、微小電流測定に関する要素技術研究を推進いた…」研究開発活動
• PEGASUS（6262）「・自動機(生産工程の自動化)の研究生産性の向上及び品質の均一化を目的として、バリ取り工程や外観検査工程を中心とした生産工程の自動化に向けた研究開発に取り組んでおります。」研究開発活動
• 池上通信機（6771）「そのような中でも当社の中核となる錠剤外観検査装置TIE-10000は昨年リリースしたリモートメンテナンス機能や支援機能なども高い評価をいただき、着実に納入実績を積み重ねております。」研究開発活動
• アバールデータ（6918）「〔画像処理モジュール〕外観検査装置、測定機器や各種製造装置等の産業用機械に視覚機能を持たせるための機能モジュールである、画像処理モジュール、近赤外線カメラおよび関連ソフトウェアの開発を進めております。」研究開発活動
• ニレコ（6863）「現在では、二次電池やペロブスカイト太陽電池等の部材をはじめとした高機能フィルムなど帯状素材の品質検査をする無地検査装置と、青果物向けの品質検査をする選果装置や加工食品向け外観検査装置、近赤外分析装置等の研究開発を進めています。」研究開発活動
• シリウスビジョン（6276）「この研究開発部門が開発した新製品の多くが2021年に試作評価段階に入り、当連結会計年度には事業の柱として成長が期待される案件に関連して画像検査機の受注および販売へと結実いたしました。」研究開発活動
• クオルテック（9165）「開発成果の一部はQualap(AI画像検査プラットフォーム)の形で製品化に向けた取組をしております。」研究開発活動
• 太洋テクノレックス（6663）「(2)テストシステム事業外観検査機については、高精細高密度化が進む電子基板分野のみならず、AIやEV、高速通信の普及により今後も市場の拡大が期待できるパワーデバイス向け素材検査分野において他社との差別化を図るためAI技術の強化による虚報削…」研究開発活動
• クボテック（7709）「日本では、高速・高精細外観検査装置の開発、3Dソリューションシステムの開発、メディアネット機器の開発及び次世代フライホイール大出力発電装置の開発を行っております。」研究開発活動

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