マルチマテリアル化、Eモビリティ、自動運転など、めまぐるしく変化する自動車分野において、品質保証には新たな課題への対応が求められています。産業の進化と同様に、Comet YxlonのX線およびCTシステムも常に進化を続けています。

変化する品質管理のニーズをサポート

自動車分野における品質保証は、部品の多様性により常に非常に多岐にわたる課題を抱えてきました。新しい駆動システムやコネクティビティへの移行に伴い、この複雑さはさらに増しています。Comet Yxlonは、X線およびCTシステムを通じて、自動車メーカーやOEMが最高品質の製品を最もコスト効率よく持続可能な方法で生産できるよう支援し、不良品の発生を未然に防ぎます。

自動車分野における産業用X線の応用例

  • 金属鋳造品の欠陥検出(気孔、亀裂など)
  • 電子部品の検査(車載用半導体など)
  • バッテリー検査(オーバーハング測定、層間剥離など)
  • タイヤのインライン品質管理

お客様の検査における課題は何ですか?

最先端の検査システムから受賞歴のあるユーザーインターフェースGeminyまで、Comet Yxlonは、お客様が将来の市場を切り開くための革新的な製品とサービスでサポートします。鋳造金属部品からバッテリー、さらには極小の電子部品に至るまで、お客様の特定の用途に合わせて、分析をさらに深めることができる最適なハードウェアおよびソフトウェアシステムをご提案します。以下に3つの製品をご紹介します。また、製品検索をご利用いただくと、お客様にぴったりの製品をご覧いただけます。 

検査課題に対するソリューションを見る

バッテリー検査

Comet YxlonのCTシステムは、原材料や個別のセルから完全に組み立てられたバッテリーパックに至るまで、電気自動車(EV)バッテリー生産のあらゆる段階において、包括的で非破壊的な検査ソリューションを提供します。

 セル生産において、CT検査は、異物混入、介在物、カソード/アノードのオーバーハングの問題などの欠陥を早期に検出することで、高い不良率というコストのかかる課題の解決を支援します。セルがモジュールに積層される際、当社のシステムは溶接シーム、セルの向き、タブ溶接の正確な評価を行い、ラミノグラフィにより組み込み済みのセルのオーバーハング測定も可能にします。最後に、モジュールが完全なバッテリーシステムに統合される際、CT検査により、モジュールとヒートシンクとして機能する金属ハウジングとの間の重要な接続が検証され、すべてのコンポーネントが完全に機能することが確認されて、完成車の信頼性、航続距離、長寿命がサポートされます。

主な用途

  • アノードおよびカソードのはみ出し測定を含むアライメント確認
  • 溶接品質の検証
  • 材料内部の気泡や異物
  • 剥離の検出と評価(バッテリー内部構造における層の剥離)
  • 材料評価
FF35 CTで撮影されたバッテリーの部分CT画像

一般的なバッテリーの不具合

クリーン度の管理は、バッテリー製造において重要な要件です。バッテリー内部の不要な異物は、アノードとカソード間の内部短絡を引き起こす可能性があり、最悪の場合には熱暴走につながります。

This defect may cause so-called Lithium plating (small crystals of lithium metal). These crystals or other inclusions may damage the separator between the electrical poles of the battery (anode <–> cathode) and cause an internal short circuit

変形はバッテリーセルの内部部品を損傷させ、不均一な熱分布や電気性能の低下を引き起こします。重度の場合、セパレータが貫通すると短絡が発生し、熱暴走を引き起こします。

活物質内の気泡は、エネルギー密度(容量)の低下や、電極内の不均一な熱分布につながる可能性があります。

溶接部の気泡や損傷は、接続されたタブの破損(接続の切断)のリスクを高めたり、導電性や熱分布を低下させたりする可能性があります。

FF85 CTによるバッテリーパック全体のスキャン

FF85 CTは、最大限の柔軟性を実現するデュアルチューブ構成を備えた高エネルギー・高分解能CTシステムです。マイクロCTアプリケーションから高エネルギーCT検査まで、FF85 CTはサイズや材質が大きく異なる部品に対応でき、最大1,000 kgの重量物に対応する構成も可能です。最大7軸を備えた御影石ベースのマニピュレータにより、卓越した精度と温度安定性が保証されるほか、多様なCT軌道と画像処理ツールにより、極めて優れた検査結果が得られます。

eモビリティの課題:大型化する部品とマルチマテリアル化

電動化への移行により、自動車産業はさまざまな課題に直面しています。

  • 組立工数の削減に向けて、鋳物の大型化と複雑化が進んでいます
  • 軽量化の必要性から、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)などの新しい材料が使用されています
  • 電動化に伴い部品点数は減少しますが、マルチマテリアル化(アルミニウム、プラスチック、ポッティング材、銅、スチール)が進んでいます
  • バッテリーセル、バッテリーモジュール、およびバッテリーシステム全体が重要なコンポーネントとなっています

解決策:インラインおよびアットライン検査用CTシステム

Comet Yxlonは、試作品やプリシリーズの開発段階などに最適な高精度CTシステムを提供し、部品を破壊することなく内部構造を可視化します。初期サンプリングから製造時の検査に至るまで、産業用CTは優れた可能性をもたらします。R&Dラボでは、FF20 CT、FF35 CT、FF85 CTの各システムの柔軟性と卓越した高精度・高分解能のメリットを最大限に活かすことができ、一方、製造現場で使用される汎用検査システムのUX20およびUX50は、簡単で直感的な操作性と優れた耐環境性を備えています。

Comet Yxlon UX50高出力CTシステムにセットされたステータ

金属鋳造

一般的な鋳造欠陥は、鉄、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛などの材料を使用するあらゆる鋳造技術で発生する可能性があり、製品品質に大きな影響を与えます。

X線検査は、鋳造品の内部構造を非破壊で評価できるため、鋳造品にとって不可欠なツールです。表面の下に隠れていて部品の強度に重大な影響を与える可能性のある潜在的な欠陥を評価することで、メーカーは部品の構造的完全性が損なわれないように確保し、必要に応じてそれに応じて鋳造プロセスを調整することができます。

主な用途

  • 鋳造品質の検証(ブローホールや巣など)
  • ポロシティ解析
  • 内部構造の幾何学的測定
  • 肉厚解析
  • 設計値と実測値の比較
  • ブレーキディスクの接合部検査
  • ピストンの冷却チャネルの測定
エンジンブロックのCTスキャン

鋳造品の代表的な欠陥

内部の中空構造を作るために使用される中子が損傷し、本来あってはならない場所に金属が固化する原因となることがあります。 

金属内部に入り込んだ砂、スラグ、その他の不純物などの異物。

鋳造品の期待される幾何形状やアライメントにおける不一致。

金属内に閉じ込められた気泡やガス溜まり、あるいは構造的完全性を損なう可能性のある内部の亀裂。

金属鋳造品向けのX線およびCTソリューション

UX20

鋳造品の迅速かつ簡単な検査

UX20は、マニュアル、アシスト、自動の各モードにおいて、あらゆる習熟度のユーザーが直感的に操作できるように設計されています。ベンチマークとなる画像品質と迅速な2Dおよび3Dの測定結果を提供し、Geminyユーザーインターフェース、CTデータ品質を向上させるScatterFix 2.0、衝突を回避するポジショニングを行うSmartGuardなどのスマートソフトウェアツールによってサポートされています。さらに大型で複雑かつ高密度の部品に対しても、UX50なら広い検査スペース、複数の視野拡大機能、強力な450 kV X線管により対応可能です。 

UX50

コンパクトな設計に宿るパワフルなCT検査 

450 kV X線管と広い検査スペースを備えたUX50は、金属鋳造やアディティブマニュファクチャリングなど、幅広い自動車用途における複雑かつ高密度の部品に対応できるように設計されています。ライン検出器とフラットパネル検出器の構成(または両方の同時使用)を選択できるため、卓越した柔軟性が得られます。さらに、ScatterFix 2.0、ビームハードニング補正、メタルアーチファクト低減を含む包括的なCT技術および画質最適化機能により、部品のサイズや材料が異なる場合でも優れた結果を保証します。

エレクトロニクス

最新の運転支援システム、自動運転、eモビリティのすべてにおいて、車両に搭載される電子部品の数が急増しています。これらの部品は頑丈で信頼性が高ければならず、Comet YxlonのX線およびCTシステムは、こうした小型でありながら極めて重要な部品の検査に最適です。

現代の自動車、特に電気自動車には、多種多様なセンサ、制御ユニット、アクチュエータ、通信ネットワーク、電子管理システムが搭載されています。これらの重要な部品は、信頼性と長期的な性能を確保するために、高温、振動、電気的ストレスなどの過酷な環境に耐える必要があります。多くの欠陥は民生用電子機器のものに類似していますが、品質管理においては、マルチマテリアル設計や特殊なハウジングに起因する課題が生じます。ラミノグラフィは、平坦で平面的な部品の検査に最適であり、実装精度や、断線や回路基板の不良といった機械的欠陥を明らかにします。一方、複雑な3Dチップパッケージに対しては、高分解能3D X線(CT)により、正確な測定と、非濡れ接合部、ヘッド・イン・ピロー、バンプシフトといった微小欠陥の検出が可能になります。CA20(半導体分野に特化)、FF35 CT、Cheetah EVOなどのComet YXLONシステムは、これらの技術を活用して効果的な品質保証と故障解析を実現します。

主な用途

  • IGBTなどのパワーエレクトロニクス内蔵コンポーネント
  • トランジスタなどのディスクリート部品
  • コネクタ
  • MEMSの検査

電子部品およびチップにおける一般的な欠陥

半導体分野では、ソルダーバンプとそのパッドに影響を与える可能性のある様々な欠陥が存在します。ブリッジ、膨らみ、バンプの欠損、非濡れ、パッドの欠損、バンプシフト、傾き、ヘッド・イン・ピローなど、CA20などの専用検査ソリューションにより、主要なすべての重大な欠陥を評価できます。 

デラミネーションは、プリント基板(PCB)の層間、またはPCBと部品の間を保持する接着剤が剥離または分離するときに発生します。デラミネーションは、電気的および機械的性能の低下につながる可能性があります。 

はんだ付けの際、混合物が固化する前に逃げ切れなかった閉じ込められたガス、水分、または溶剤がはんだ接合部内にボイドを引き起こし、電気的性能や熱伝導率を低下させることがあります。 

クラックは、はんだ接合部、回路基板、部品のリードなどの材料における破断や亀裂です。これらの欠陥は、機械的ストレス、熱サイクル、または製造プロセスによって発生し、電気的接続を断絶させることで、間欠的または永久的な電気的故障につながります。

タイヤ検査

車両と路面をつなぐ重要な接点として、ラジアルタイヤの品質検査は、その安全性と信頼性を確保するために不可欠です。大量生産に対応するため、X線を製造ラインに直接統合することで、検査プロセスを効率化できます。


製造プロセスへの直接統合、または製品開発のいずれにおいても、産業用X線検査システムは品質保証におけるオペレータをサポートし、アシステッド・ディフェクト・レコグニション(ADR)ソフトウェアオプションと組み合わせることで、特に強力な威力を発揮します。これにより、潜在的な欠陥の等級分けやレポート作成におけるオペレータのサポート、さらにはX線画像の完全自動評価が可能になります。 

主なアプリケーション / 欠陥

  • 構造用鋼材の不正確な位置決めの検出
  • タイヤ内の欠陥(緩んだワイヤやドッグイヤーなど)の評価
  • サイドウォールにおけるコードの剥離や不規則なコード間隔
  • 異物の混入またはゴムコンパウンドの欠陥
  • ビードコア領域の欠陥
  • 不規則なカットベルト端部
  • トレッド部の非対称タイヤ構造
MTISによるインラインタイヤ検査

MTIS

ラジアルタイヤ検査における主要なX線システム

世界中で375台以上の販売実績を持つMTISは、同クラスで最も人気のある検査ソリューションの1つであり、24時間365日の信頼性の高いインライン稼働のための高い稼働時間を提供します。その優れた画質と4軸マニピュレーションにより、卓越した精度と完全再現性のある検査結果を保証します。自動欠陥認識(ADR)により客観的で効率的な検査が促進され、すべてのタイヤからのデータ収集により包括的な統計的工程管理が可能になります。

自動化による検査プロセスの効率化

自動車産業は生産量が非常に多いため、生産重視の傾向が強く、価格競争力へのプレッシャーにさらされています。Comet Yxlonのシステムは、自動テストレポートの作成、寸法精度や画質の記録、あるいはコンピュータ支援評価(自動欠陥認識:ADRとも呼ばれる)を活用したユーザに依存しない検査判断の促進など、自動化された検査プロセスを通じて複雑性を軽減します。

自動車向け品質ソリューション:乗用車用タイヤ検査

今日、世界中の生産ラインに数百台ものComet Yxlon検査システムが組み込まれ、鋳造品やタイヤなどの部品を完全に自動で検査しています。その一例が、乗用車用タイヤ向けとして最も実績のあるインラインX線検査システム「MTIS」です。同システムは、統計的プロセス管理や生産へのフィードバックに向けて、各タイヤから重要なデータを収集します。

AIを活用したインサイト

Dragonfly 3D Worldを活用して

CometのブランドであるDragonflyの高度な3D可視化および解析ソフトウェアは、多くのComet Yxlon検査システムに搭載可能です。科学・研究にルーツを持つ革新的な企業として、Dragonflyは20年にわたりAI開発を牽引してきました。

主力製品であるDragonfly 3D Worldは、機械学習ベースのセグメンテーションエンジンを採用しており、画像から定性的・定量的に優れた有用なデータを簡単に抽出できます。直感的で強力なインターフェースを介して、鋳造部品の肉厚解析や、設計値からの偏差測定、あるいは内部気泡の特定と測定を行うことができます。