IKEA Polandでは、家具用ボードを自動でフィルムラミネート加工しています。フィルムラミネート加工された家具用ボードのエッジ品質が厳密な品質要件を満たしていることを確実にすることが極めて重要であるため、IKEAはコグネックスのビジョンシステムを用いて自動検査を実施し、最高水準の製品品質を確保しています。
ラミネート加工による家具の装飾
IKEAの製品ラインアップには、ラミネート装飾が施された家具を含む商品が約12,000点あります。よく知られている製品の一つが、「Billy」シェルフシステムです。このシェルフの部品は、プラスチックコーティングが施された化粧パーティクルボードで作られており、端の部分は接着されたプラスチック製のストリップで覆われています。Billyのシェルフシステムは、現在、さまざまな色と仕上げで利用可能です。製造プロセスの重要なステップは、ラミネートでボードを装飾することです。
IKEA Polandでは、接着剤付きのフィルムをボードの両面に貼り付けるためにラミネート機が使用されています。切断機はその後、エッジで余分な材料を正しい長さにトリミングします。工程パラメータのうち、たとえごく一部でも正確でないものがあると、ボードに不具合が発生し、品質が損なわれます。この製造工程は、適用される色やラミネーションの種類に関して非常に柔軟性があります。現在IKEAでは、白樺やオーク、木目調のブラック、さらにホワイト、ブラック、ピンクといった無地のカラーなど、約10種類の異なるデザインを提供しています。IKEA Polandでは、平均して1時間あたり375枚の生産量で、1日あたり約3,000枚のボードがラミネート加工されています。
手動点検では不十分
完成品にはいかなる欠陥も許されません。理論上は、熟練した作業員がコンベヤベルト上でボードの端部を目視検査することは可能ですが、実際には効果的ではありません。作業員が一人でボードの両側を同時に確認することはできず、さらに、コンベヤベルトが最大52m/分という速度で稼働している状況では、すべての欠陥を見つけることはほぼ不可能です。加えて、目視による検査では、欠陥を確認するために可動部に非常に近づく必要があり、作業員にとって危険で、怪我や事故につながる恐れもあります。
システムインテグレータであるAutomatechは、コグネックスのマシンビジョンテクノロジをベースにした検査システムを用いて、ラミネート加工されたボードを検査する装置を開発しました。Automatechが開発したのは、棚板に対して100％の品質検査を可能にする、IKEA向けの完全自動検査設備です。このシステムは、コグネックスDesignerソフトウェアとVisionProソフトウェア、CIO-24カード、複数の2-GigE高解像度カメラで構成されています。各構成は照明を備えた機械エンクロージャ内に設置され、ボードが高速で連続して通過する中で、両面に貼られた装飾フィルムの品質が検査されます。本システムは、はみ出した接着剤、ラミネートの不完全、フィルムの剥離といった欠陥を検出・排除するために特別に設計されています。不良と判定されたボードは、不具合と特定された部分を切り落とすことで処理されます。すべての欠陥部品は損傷とマークされ、手動で分類されます。
このアプリケーションでは、システムがエッジに欠陥のあるボードが通常の生産工程に入るのを防ぎ、継続的な手作業による検査を不要にします。
技術的な実装
IKEA向けアプリケーションでは、ボード幅が600～1300mmの範囲で変化することから、検査エリアへ迅速かつ正確に位置決めとフォーカス調整を行う必要があります。この要件を満たすため、2-GigEカメラ（表面スキャン：60fps）および照明モジュールは高精度サーボモーターで駆動されています。このデータは、画像がキャプチャされた直後に処理されます。CIO-24カードは、産業用標準PCにマシンビジョンソリューションを実装することを可能にします。4ポートGigEフレームグラバは、接続された4台のカメラでも高速処理が可能です。
ソフトウェア面では、コグネックスDesignerは完全な画像処理アプリケーションの迅速な作成を容易にします。これによりユーザは、付属のVisionProソフトウェアの機能をすぐに最大限活用できます。VisionProは、検査領域の外観における重要でない変化を無視し、重要な特徴のみに集中する、スマートかつ 画像の最適化および処理に最適なマシンビジョンツールです。さまざまなキャリブレーションツールがレンズの歪み、カメラの回転、傾きを補正します。
Automatechは、コグネックスのシステムを用いて、IKEAの検査プロセスを合理化する非常に効率的なシステムを開発しました。このシステムは、生産における廃棄物を削減し、IKEAの製品が品質要件を完全に満たすことを保証します。