⾦属と⾮⾦属の判別

課題

⼆次電池セパレータの検査にて⾦属異物と⾮⾦属異物が判別できず、⽣産性が低下

リチウムイオン⼆次電池の主要部材であるセパレータにとって、⾦属異物の混⼊は、電池の短絡リスクに直結する有害⽋陥とされています。
しかしながら従来のモノクロ検査では、有害⽋陥である「⾦属異物」と無害な「⾮⾦属異物」を判別できず、すべて有害⽋陥として検出せざるを得ませんでした。
この結果、後⼯程にて有害⽋陥と無害⽋陥を選別する⼆次分析⼯程が必要となったり、選別しきれず無駄な廃棄ロスが⽣じて、⽣産性の低下を招いていました。

課題イメージ

解決策

外観検査で⾦属異物と⾮⾦属異物の判別を実現

外観検査と⾦属検査を同時実現
カメラを⽤いた光学的な外観検査によって「⾦属異物」と、「⾮⾦属異物」を判別できるため、後⼯程においてコイルやX線を⽤いた⾦属異物専⽤の検査が不要になります。
数⼗μm⾦属サイズまで検出
検出したい⾦属サイズに応じて、カメラとレンズの組み合わせで検査分解能を設定します。そのため、最⼩で数⼗μmサイズの⾦属異物まで検出が可能です。
⾮磁性⾦属も検出
コイルを使わない光学的な外観検査のため、検出できる⾦属種は磁性体と⾮磁性体を問いません。このため、⽣産設備に使⽤される銅、アルミ、SUS304などの⾮磁性体⾦属でも検出できます。
⾮磁性⾦属も検出

外観検査と⾦属検査を同時実現できる理由

従来のモノクロカメラを⽤いた外観検査では、⾦属と⾮⾦属はともに暗⽋陥となるため判別できませんでした。オムロンのマルチウェーブセンシングなら、可視光と近⾚外光を⽤いて複数波⻑の波形の違いを⾒ることで、ともに⽋陥検出したうえで、⾦属か⾮⾦属かの判別ができます。(特許取得済)

⾦属と⾮⾦属の判別、異物の検出

従来の金属探知機では非磁性体の検出に弱い

現状の⾦属異物の検査⽅法としては、⾷品業界向けの板紙やカップ原紙において広く普及している⾦属探知機があります。
⼀般的に⾦属探知機の原理は、1つの発信コイルと1つの受信コイルで構成され、両者で挟まれた空間は、⼀定の磁界が発⽣しています(下右図)。
通常の状態では受信コイルは同じ量の磁界(磁束)を検出していますが、磁性体(磁⽯につく⾦属)が通過すると磁界が乱れ、この変化を信号として捉えることで⾦属異物を検出します(下左図)。
このため、コイルを⽤いた⾦属探知機は、磁性が強い⾦属ほど検出感度が⾼く、磁性が弱いものほど検出感度が落ちるという特性があります。

⾦属探知機の設置例と原理

導⼊メリット

有害⽋陥を確実に排除できると同時に、無害な⽋陥を救済することが可能に。その結果、検査歩留まりが向上し、⽣産のムダコストを削減。

歩溜まりの向上、重大欠陥の流出防止、廃棄ロスの削減

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