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段ボールの検査には何故専用システムが必要なのか


【Index】

 なぜ段ボールの検査には専用器が必要なのか。既製装置では。。。?
 画像処理システムを考察する。
 要因@:段ボールと他業種の違い
 要因A:段ボール製造の特徴,検査環境
 専用装置の構築、または専用に創られたシステムの採用をお勧めします。
 それでも既製装置(汎用器)を採用する場合は。
 ホニック製画像処理システム
 いくら専用器でも。。。

 急がばまわれ?




なぜ段ボールの検査には専用器が必要なのか。 既製装置では。。。?

 画像処理システムを考察する。

例えば、いま検査装置の主流として定着した「画像処理システム」を例にとります。
周知のとおり、段ボール製造工程での「画像処理システム」は、印刷ずれ検査,打ち抜き見当ずれ検査,ジョイントギャップ間隔検査,カットテープやライナーカットなど付帯加工の検査,各部の追従制御など、様々な検査,制御に利用されています。

その実現価格はといいますと、システムの構成,画像処理ユニットの使用台数,設置条件などにより大きく変わります。
更に、専用器、つまり導入の目的(使用目的)やそのラインに適合させた専用のシステムを構築するか、既製装置(例えばセンサーメーカーが供給する汎用器など)を用いて、装置が有する機能の範囲内で実現するかによっても大きく変わります。

何が違うかといえば、価格ももちろんそうですが、次の点が大きく異なると考えられます。

● 専用システムの構築:
     = 目的,検査環境を基準とする考え方。目的,環境が主役のシステム構築。

● 既製装置(汎用器):
     = 購入する汎用装置を基準とする考え方。既製装置が主役のシステム構築。

つまり、「何が先にありきか(システム思想の基準)」が180°対極になります。
ちょうど、大量生産時代の価値観である供給者(作り手)基準の考え方と、現在様々な企業が取り組み始めた今の価値基準である消費者基準の考え方の差によく似ているような気がします。

ここでひとつお断り致しますが、既製装置(汎用器)には当然メリットがたくさんあります。
それを否定する考えは一切ございませんし、むしろあれだけのノウハウを安価に享受できるメリットは大変大きいと思います。

が、しかし我々が取り組むべき相手は「段ボール」です。
相手が「段ボール」故に、汎用器のその便利な機能が足かせ(制約)になったり、理論的には可能でも実際には誤動作ばかり起こしてしまうという事象を実際によく耳にします。

それは何故か。わたくしどもの経験上、思い当たる要因を具体的に述べたいと思います。

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 要因@:段ボールと他業種の違い

■ 多品種
一般的産業の製造ラインは、同一ラインにて生産される品種が1日あたり1〜多くて数オーダーまで。片や段ボール製造においては1日あたり数十オーダー以上。1日あたり50品種,60品種の場合もある。
特に加工工程の場合、稼働時間よりもはるかに型替え等停止時間のほうが長い特殊な生産業種である。
故に、毎回品種による違いを調整する為に、その都度検査装置の設定変更をすることは事実上不可能。

■ 小ロット
1日あたり数十品種もの多品種を生産するということは、即ち小ロットということである。
場合によっては100枚の生産のため、10分近くの型替え時間を費やす場合もある。

■ 高速
生産速度=毎分200m/min前後(ラインにより異なります)、最新鋭機では400m/minと、恐ろしく早いスピードで生産されます。そのなかでメーカー様の共通したシステムへのご要望は全品種,全数の検査であり、検査装置の処理速度もそれに対応する必要があります。

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 要因A:段ボール製造の特徴,検査環境

■ 材質
原紙の材質により検査対象物の色が変わります。更に漉きムラ(sukimura)などにより、厳密には毎回検査対象物の模様が変わります。
つまり、検査画像の背景が毎回異なるという事になり、一律条件での検査が難しくなります。

■ 反り
周知のとおり段ボールはその構造から「反り」が発生しやすいという性質を持っています。反ったシートが検査ゾーンを通過すると、カメラと対象物との距離が変わる、画像の色成分が変化するなどの不安定要因が生まれます。

■ 色
同じ色のインクでも背景、つまり段ボール原紙の色によって発色が変わります。人間の目で同じに見える色でも、粘度や顔料の量によって画像処理上では違う色調と判断されてしまう場合があります。色は非常に不安定な要因となり得ます。

■ 段種
外装段ボールには一般的にA段,B段,W段の3種類があります。段種により対象物の厚みが変わるということは、検出距離の変化につながります。また、段種により反りの様子も頻度も変わります。

■ 工場の環境
一部で空調完備の密閉型工場が開設されていますが、多くの段ボール工場はそうではありません。多くの工場では日中と夜間の工場内照度が違います。場所によってもスポット照度は変わります。また、夕方など西日が照りつける場所もあります。つまり、画像処理システムの基本条件である安定した輝度が確保できにくい環境にあるかと思います。
また、生産に伴ない紙粉が常に発生し、各部に堆積します。加工機の場合、抜きカスなどが各部を飛び散ります。

■ 使用条件
実際に機械を操作するオペレーターは常に同じ方、つまり慣れた方とは限りません。誰でも簡単に、かつ体感的に操作できる装置が望まれます。基本的には”操作ゼロ”が望まれます。

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 専用装置の構築、または専用に創られたシステムの採用をお勧めします。

これだけ多種多様の条件が段ボール検査に反映すべき条件として存在いたします。
既製装置(汎用器)を採用され失敗された工場でも、装置が故障しているわけではありません。が、実際には『使えない』と評価されていました。事実、誤警報ばかりなのです。
先に述べましたように、段ボールの検査はある意味過酷で、相当数の条件をクリアする必要があります。
これら”条件”をクリアできてはじめて『使える』と評価をいただけます。

弊社のシステムラインナップ「製品情報」をご参照ください。
適合するシステム,近いシステムがございましたらそれが基本となりますが、それはあくまでも基本であってお客様にお勧めするシステムのすべてではありません。
場合によっては貴社の検査環境にマッチングを行なう必要があるかもしれません。
ご要望があれば、それをシステムに反映または追加する事も可能です。
その上で見積もりをさせていただいております。

段ボールには段ボール専用に開発された検査システムをお勧めいたします。
生産環境にマッチした使い勝手の良い、長く使える検査システムをお勧めいたします。

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 それでも既製装置(汎用器)を採用する場合は。

事前に既製装置メーカーに対して、上記の検査環境、検査対象の特徴、更に使い勝手や安定性に関する希望を明確に伝え相談した上で、使用の可否,使用上の注意や諸条件の提示を受けることをお勧め致します。
その上で、メーカー見解にご納得の上ご投資いただければと思います。

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 ホニック製画像処理システム

弊社の検査システムに用いられる「画像処理システム」は、ハード機器は専門メーカーからOEM供給を受け、アプリケーションはすべて弊社オリジナルという組合せで構成、提供させていただいております。
よって、導入後の仕様変更や機能追加等が比較的容易に可能となります。
つまり、導入時だけではなく、導入後の発展度も高いという事になります。

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 いくら専用器でも。。。

いくら専用器でも、メンテナンスを怠れば正常な検査はできません。検査装置は各部に取り付けられた複数のセンサーがすべて正常に働いて、はじめて正常の動作をします。
状態の把握、定期的な点検や消耗部品の定期交換、不良サンプルの通紙テストなどの動作チェックは定期的に欠かさずに行なってください。

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 急がばまわれ?

今やりたい事、早急にやらなければならない対策。
それらを簡単に考えれば、安価な既製品を用い、ちょっとしたシステムを自らの手で、または安価かつ気軽に仕事を出せる、例えば地元の出入り業者の方達の手で実現しようとする方法をとりがちです。

しかし、ちょっと待って下さい。
わたくしどもは、この方法で失敗したたくさんの、本当にたくさんの事例を知っています。
なぜなら、その間に費やした長い期間と費やした費用をすべて捨てざるを得なくなり、あらためてシステム構築の相談を受ける事がほんとうにたくさんあるからです。
失敗の理由は様々ですが、基本的には「対象が段ボールであること」を忘れた結果だと思います。
まさに”段ボールの検査には専用器が必要”といわれる所以です。

ことわざ「急がばまわれ」ではありませんが、目先の方法を採択する前にまずは一度ご相談ください。
安価に実現する方法はわたくしどもが精一杯考え提案いたします。もちろん予算の範囲内で精一杯のシステムをご提案申し上げます。

一見”高い”と思われることが、実は一番安い方法だったということもあるのです。





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