JP5991465B2 - 焼結製品の個体識別方法 - Google Patents

Description

この発明は、焼結製品個々の個体識別方法に関する。

トレーサビリティ（traceability）は、物品の流通経路を生産段階から最終消費段階あるいは廃棄段階まで追跡が可能な状態をいい、今日、多くの食品、例えば、牛肉等においてはそのトレーサビリティが義務化されている。
このような実状の下、工業製品においても、トレーサビリティを示せれば、仮に、その製品に欠陥がでても、その欠陥の原因を早期に確認しやすい。その確認には、製品個々の個体識別が必要である。

従来、その製品個々の個体識別には、その製品に、数字、記号、バーコード等の識別子を印刷、刻印等している。また、製品の形状（形態）から得られる特徴をデジタル化し、そのデジタル情報によって製品個々を識別する考えもある（特許文献１）。
因みに、個人識別として指紋認証の技術は枚挙に遑がない（特許文献２、３等）。

特表２００９−５４０７１４号公報 特開２０００−２５９８２８号公報 特開２０００−２６８１７４号公報

例えば、焼結は、個体粉末の集合体を融点よりも低い温度で加熱すると、固まって焼結体と呼ばれる緻密な物体になる現象を言い、その個体粉末が金属からなる焼結製品として、自動車エンジンのスプロケット、ベアリングキャップ、トランスミッションのオイルポンプロータ、プラネタリーキャリア、タービンハブ等と多種多様なものがある。
このような焼結製品においても、トレーサビリティを行えば、製品の信頼性を上げることができる。このとき、その焼結製品個々の個体識別が必要となる。
従来、焼結製品において、その個体識別は行なっておらず、製造時の最小製造単位であるロット毎にその焼結製品を識別可能にしているにすぎなかった。
このため、ユーザにおいて、万一、ある焼結製品に欠陥が生じた場合、その欠陥製品と同じロットの全製品をリコールする等の作業が必要であり、費用が甚大なものとなっている。

この発明は、上記の実状に鑑み、焼結製品個々の個体識別を容易に行ない得るようにすることを課題とする。

工業製品は、種々の材料によって作られ、その各材料は固有の組織をもっており、同一製品であっても、その組織は各製品個々に異なる。例えば、焼結製品は、粉体の粒径に若干の差があるため、その表面組織の空孔の形状、大きさ、配置や金属組織に大きな差が生じる。
このため、この発明は、まず、焼結製品の表面組織をデジタルカメラにより撮像して保存し、その撮像デジタル情報を、当該焼結製品の個体識別情報とすることとしたのである。その個体識別情報は、デジタル撮像された表面組織の粉体間の空孔の形状、大きさ、配置又は金属組織の少なくとも一つを採用すれば良いが、例えば、空孔の形状、大きさ及び配置としたり、それに加えて金属組織としたり等と適宜に設定する。

つぎに、この発明は、指紋認証の工業製品（機械製品）版と言うことができるため、その表面組織の取得は、指紋に相当する、各焼結製品の決められた特定位置としたのである。このとき、例えば、使用状態において、他の部材と摺れたり、衝突したりして損傷しない決められた特定個所に凹部を形成し、その凹部の底面組織を前記表面組織とすれば、使用によるその表面組織の損傷を極力避けることができるため（半永久的に組織変化がないものと考えることができるため）、長期間に亘って、例えば製品破棄まで、個体識別情報を明確に確保できる。

デジタルカメラは、撮像素子（ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等）によってレンズから入射した光を取り込み、電気信号（デジタル信号）に変換するものであって、そのデジタル情報を、撮像した焼結製品の個体識別情報とする。このとき、上記凹部の特定位置で情報取得することが好ましいため、例えば、凹部の中心を取得位置とする場合、その中心に情報取得広さの円を描いたり（凹凸刻印したり）、その中心円の周囲に放射状の凸部や凹部（溝）を形成したりして、それらによって被撮像部の確認を容易にすることができる。

この発明は、以上のように構成したので、新たに、個体識別記号を設けることなく、各焼結製品個々の個体識別情報を得ることができる。

この発明に係る個体識別情報を得る凹部の各例の概略図 同各個体識別情報の態様を示す図

この実施形態は、上記自動車エンジンのスプロケット、ベアリングキャップ、トランスミッションのオイルポンプロータ、プラネタリーキャリア、タービンハブ等の焼結製品においては、他の部材と摺れたり、衝突したり等して損傷しない個所があり、そのような場所（各製品によって定められた場所）に、通常、製造者確認凹部（出願人の場合、円状凹部）が形成されていることに鑑み、その凹部底面を個体識別情報取得表面として使用する。

その凹部１は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように円状であって、その円状の中心部に、撮像に十分かつ必要広さの円状被撮像部（点模様部分）２を形成している。
その被撮像部２は、凹部１に対してさらに凹状（凹部３）としたり（図１（ａ））、被撮像部２の周りに周囲等間隔で凸部（斜線部分）４を設けたり（同図（ｂ））、被撮像部２の周りに周囲等間隔で溝（斜線部分）５を設けたりする（同図（ｃ））。その被撮像部２の大きさや形状は、適切な情報を得られる程度を実験などによって適宜に設定すれば良い。

このような、凹部１底面の被撮像部２を、カラーＣＣＤカメラによって撮像し、そのデジタル情報をその焼結製品の個体識別情報として記録する。このとき、ＣＣＤカメラは、上記凹部３、凸部４又は溝５でもって被撮像部２を確実に認識してその部分の撮影を行なう。
その個体識別情報には、その焼結製品の製造日時、大気温度、焼結温度、粉体性状等のあらゆる製造条件に関連付けておく。

その個体識別情報の各実施例１〜４を図２に示す（図２おける１００倍、２００倍、４５０倍、８００倍はその倍率の撮像である）。この各実施例から、黒く現れている部分が、各粉体間の空孔であり、その空孔の大きさ・配置は、倍率が、１００倍、２００倍、４５０倍、８００倍となるにしたがって、各実施例において明確に異なる。このため、デジタル化によって識別できる限りにおいてその倍率を適宜に、例えば、８００倍として、そのデジタル情報を当該焼結製品の個体識別情報とする。

このような個体識別情報が記録された焼結製品が市場に出て、何らかの事情により、欠陥品となった場合等において、その欠陥品とされた焼結製品の凹部１の被撮像部２を上記と同等のＣＣＤカメラによって撮影し、その撮影情報と上記記録された各個体識別情報とを照合させることによって（指紋認証と同様な手法によって照合させることによって）、当該焼結製品の個体識別情報を得てその焼結製品を特定する。その特定した焼結製品の製造条件等を記録データから取り出し、その取り出した製造条件等によって、欠陥が生じた原因の究明を行なう。
このとき、例えば、その欠陥原因が、当該焼結製品固有のものであって、同じロットの他の焼結製品の有しないものであれば、同じロットの焼結製品であっても、同様な欠陥が生じない（生じていない）と考えることができる。

上記実施形態は焼結製品の場合であったが、各種の各工業製品は、種々の材料によって作られ、その各材料は固有の組織をもっており、その組織は各製品によって異なる。このため、焼結製品以外の工業製品、例えば、自動車、その各部品等においても、その各工業製品の表面組織を個体識別情報とすることによって、この発明を採用することができる。

１ 凹部
２ 被撮像部
３ 凹部
４ 凸部
５ 溝

Claims (1)

1. 焼結製品の特定位置の表面組織をデジタルカメラにより撮像して保存し、その撮像デジタル情報の前記表面組織における粉体間の空孔の形状、大きさ、配置又は金属組織の少なくとも一つの相違を、前記焼結製品の個体識別情報とする焼結製品の個体識別方法であって、
   使用状態において、他の部材と摺れたり、衝突したりして損傷しない個所に凹部（１）を形成し、その凹部（１）の底面組織を上記表面組織とし、
   上記凹部（１）の中心円状部を上記デジタルカメラの被撮像部（２）とし、その被撮像部（２）を円状凹部（３）としたり、その被撮像部（２）の周りに周囲等間隔で凸部（４）を設けたり、同被撮像部（２）の周りに周囲等間隔で溝（５）を設けたりして、前記被撮像部（２）の位置決めを行なうようにしたことを特徴とする焼結製品の個体識別方法。