どの課題にどの音響検査方法を選ぶか？
騒音試験、共振検査、プロセス監視、モード試験を比較。加振方式別の共振検査システムと、オープン性別のシステムタイプも紹介します。
音響共振試験（ART）は部品を固有振動で励振し、その共振スペクトルを基準と比較します。き裂、引け巣、組織欠陥、材料の取り違えは固有振動数をずらすため、非破壊で検出されます。
検査方法の概要
四つの音響検査方法が、運転時の騒音から組織内の材料欠陥まで、異なる検査課題をカバーします。
| 方法 | 検査課題 | 検査対象 | 加振 | 結果 | タクト対応 | 制約 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 騒音試験 (NVH) | 騒音・振動品質の客観的評価 | Eモーター、ギアボックス、ポンプ、アクチュエーター | ワークの運転（昇速） | OK/NOK、次数、心理音響 | 100% インライン、1 s 未満で OK/NOK | ワークの運転が必要。周囲騒音には防音が必要 |
| 音響共振検査 (ART) | 割れ、引け巣、組織欠陥、材料混入の検出 | 鋳造品、焼結品、セラミック部品 | インパルスハンマー、スピーカー、ピエゾ加振器 | 共振スペクトル、OK/NOK | 100% インライン、1 s 未満で OK/NOK | 部品全体を評価するが欠陥位置は特定しない。部品ファミリーごとに1つのプロジェクト |
| 音響式プロセス監視 | 工具破損、摩耗、接合不良の検出 | 切削、接合/圧入、溶接、組立 | プロセスそのもの | 制御への信号 | プロセス中、全数 | センサーはプロセス近くに設置が必要。部品自体の評価は間接的 |
| モード試験 | 固有振動数、減衰、モード形状の決定 | 単品、試作品、基準品 | インパルスハンマー、加振器 | モードパラメータ | ラボ用、量産タクト向けではない | 部品ごとの手間が大きい。共振検査の基礎を提供 |
加振・計測方式別の共振検査システム
共振検査システムの主な違いは、部品の加振方法と振動の計測方法です。選択は部品、周波数範囲、タクトによって決まります。
| 加振 / 計測 | 長所 | 制約 | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|
| インパルスハンマー、打撃アクチュエーター | 広帯域加振、シンプルで堅牢 | 打撃位置と力の再現性が必要 | タクト内の量産検査。Sonic MLNR 検査ハンマーでモバイル運用 |
| スピーカー | 非接触・摩耗なしの加振 | 重い部品では加振エネルギーが小さい。周囲騒音に注意 | 軽量・デリケートな部品 |
| ピエゾ加振器、加振器 | 規定周波数範囲の狙った加振 | 部品への結合が必要 | ラボ、モード試験、専用検査ステーション |
| マイクロホン、加速度センサー、レーザー振動計 | 部品に合わせた計測。レーザー振動計は非接触で測定 | 加速度センサーは接触、レーザー振動計は視線が必要 | 検査課題ごとの事前認定センサーキット |
システムタイプの比較
方法に加えて、システムタイプが検査システムの柔軟性を左右します。新しいバリエーション、レトロフィット、データへのアクセスにおいてです。
| システムタイプ | ハードウェア依存 | 設定の柔軟性 | レトロフィット | データアクセス |
|---|---|---|---|---|
| クローズド型一体システム | ベンダーのハードウェアに依存 | 想定された検査課題の範囲内 | 通常は同じシステムでのみ可能 | ベンダーのツール経由 |
| オープンプラットフォーム (SonicTC) | ハードウェアオープン：各社のセンサー、NI-DAQmx と TwinCAT によるデータ収集 | プログラミングではなく設定 | 既存設備に新しい検査ソフトを導入し、機構とセンサーを継続利用 | PROFINET、OPC UA、EtherNet/IP、Modbus、TCP/IP またはデジタル I/O で結果を出力 |
| 自社開発 | 自由に選択可能 | 完全な自由度。ただし保守と文書化は運用者の負担 | 可能だが自社工数が必要 | 完全。ただし自己責任 |
画像系検査方法との位置付け
音響検査方法は X線/CT、超音波、渦流探傷を置き換えるのではなく補完します。共振検査は接触媒質なしで部品全体を一度に評価し、鋼、セラミック、樹脂、焼結材に適用できます。画像系の方法は欠陥を詳細に特定できますが時間がかかり、渦流探傷は導電性材料に限られます。
よくいただく質問。
鋳造品や焼結品の割れにはどの方法が適していますか？
音響共振検査です。割れ、引け巣、組織欠陥は固有振動数をずらします。部品を加振し、スペクトルを基準と比較します。非破壊でタクト内に行えます。
音響検査は X線や超音波の代わりになりますか？
いいえ、補完するものです。音響検査は全数を迅速かつ部品全体として評価し、疑わしい場合は画像系の方法が欠陥を詳細に特定します。
騒音試験と共振検査を1つのプラットフォームで組み合わせられますか？
はい。SonicTC は SonicTC.NVH（騒音試験）、SonicTC.AT（共振検査）、SonicTC.DSP（プロセス監視）の各モジュールを1つのプラットフォームにまとめています。必要なモジュールは検査対象と欠陥の種類によって決まります。
あなたの生産ラインで音響検査技術を体験する準備はできていますか？
部品をお送りいただくか、オンラインデモをご予約ください。24時間以内に初回評価をお返しします。