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溶接ハイスピードカメラ解析システム

Weld-Judge、溶接可視化、溶接温度解析

Weld-Judgeは溶接の良否をリアルタイムに判定するシステムです。不具合解析及び改善、ラインにおける品質向上ツールとして活用可能です。溶接可視化システムでは、人間の目では見ることのできない溶接プロセスをスローモーション映像で即座に表示・観察することができます。溶接プール、スパッタ、凝固などの様子を記録するだけでなく、波形データとの同期収集や、専用ソフトThermias(サーミアス)を使用することで、ハイスピードカメラの画像から温度分布解析を行うこともできます。

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  • 溶接リアルタイム良否判定システム Weld-Judge

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    「Weld-Judge」操作画面
    「Weld-Judge」操作画面
    「Weld-Judge(ウェルドジャッジ)」は、専用に開発された装置で収集した映像を基にユーザーが設定するキーホール、スパッタ、ヒュームの3種を基準に溶接プロセス中に良否を判定する装置です。判定によりログ、動画保存ができるほか、判定出力信号を加工機へフィードバックすることも可能です。製造ラインでの生産効率、品質向上のツールとして活用いただけます。

    <主な特長>
    ・500Hzにてリアルタイム判定
    ・小型カメラなため同軸、装置設置が容易
    ・溶接後即座に良否判定、動画として保存可能


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  • 溶接リアルタイム良否判定システム Weld-Judge
    Weld-Judgeは、キーホール、スパッタ、ヒューム3種をユーザー側がパラメーターを設定し、リアルタイムで良否判定する装置です。各判定による信号出力があるほか、ログ・動画保存ができ、加工機へフィードバックすることも可能です。

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  • システム構成
    専用に開発された処理ボード、ソフトウェア、制御・開発用PC、映像を取得するカメラ(C-Cam)で構成されています。カメラは小型・高感度タイプを採用し、同軸撮影や溶接ロボットに取り付けて撮影することも可能です。

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  • 導入事例
    業種 : 自動車 / 鉄・非鉄金属 / 重工業
    対象 : MAG溶接 / YAGレーザー溶接 / アーク溶接 / 溶断

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  • 溶接可視化

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    溶接スローモーション動画と波形の同期解析
    溶接スローモーション動画と波形の同期解析
    アナログ波形データ収集装置を用い、溶接時の波形データを収集。スローモーション画像と波形を同期させた状態で表示します。波形の動きに対して、その瞬間に何が起こったかを視覚的に確認することができます。

    サンプリング周波数 最高2MHz
    データ分解能 16bit
    チャンネル数 最大12ch.
    入力電圧レンジ ±1.25V~±10V
    インターフェース USB2.0
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  • 溶接可視化システム
    溶接可視化システムでは、人間の目では見ることのできない溶接の様子をスローモーション映像で即座に表示・観察することができます。溶接プール、スパッタ、凝固などの様子を記録するだけでなく、波形データとの同期解析をすることで、波形に変化があった際に何が起きていたかを視覚的に確認することができます。

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  • 溶接
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  • システム構成
    ハイスピードカメラMEMRECAM(メモリカム)で撮影時にアナログ波形データ収集装置を用いて同時記録した溶接機の電圧・電流値の波形データと、ハイスピードカメラ映像をパソコン上で同期再生します。
    スローモーション画像と波形を同期させた状態で観察すると共に定量解析も可能となります。波形データはテキスト出力し、エクセルへのインポートも可能です。
    また、撮影部となるハイスピードカメラは用途や現場の状況に合わせて選択できます。

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  • 撮影部
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  • ハイスピードカメラ MEMRECAM HX-3
    ISO感度
    カラー / モノクロ
    2,000 / 10,000
    解像度 2,560×1,920pixel
    撮影速度 50~1,300,000fps
    記録時間 6.9秒以上
    (1,000fps、32GB、8bit時)

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  • ハイスピードカメラ MEMRECAM GX-5F
    MEMRECAM GX-5F
    複数のカメラで多方向から同時に被写体を撮影可能なマルチカメラシステム
    [μ-Cam]15mm角の超小型モデル
    [C-Cam] カラーISO8,000の高感度モデル
    [P2/S2-Cam] 車載計測や機械内部の狭い空間へも設置可能
    [HR-Cam] 1,280×960pixel高精細タイプ

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  • μ-Cam C-Cam P2/S2-Cam HR-Cam
    ISO感度
    カラー / モノクロ
    2,000 / 8,000 8,000 / 50,000 1,000 / 4,000 5,000 / 20,000
    解像度 640×480pixel 640×480pixel 640×480pixel 1,280×960pixel
    撮影速度 100/250/500/1,000fps 50~25,000fps 50~100,000fps 50~100,000fps

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  • 解析部
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  • アナログ波形データ収集装置
    アナログ波形データ収集装置
    アナログ波形データ収集装置
    ハイスピードカメラMEMRECAMシリーズ専用ソフトウェア GX/HXLinkでカメラの制御、外部アナログ波形データの設定・取込・保存が容易に行える装置です。

    サンプリング周波数 最大2MHz
    データ分解能 16bit
    チャンネル数 2ch/4ch/6ch/12ch シングルエンド、差動8ch
    入力電圧レンジ ±1.25V、±2.5V、±5V、±10V
    インターフェース USB2.0
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  • 導入事例
    業種 : 自動車 / 鉄・非鉄金属 / 官公庁 / 大学
    対象 : TIG・MAG溶接 / YAGレーザー溶接 / アーク溶接 / 溶断

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  • 溶接温度解析

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    溶接温度解析
    溶接温度の疑似カラー表示
    溶接溶融池の温度分布はハイスピードカメラで得られた画像を専用ソフト「Thermias(サーミアス)」に読み込むことで解析が可能です。二色比法理論に基づいた画像処理により、700℃~2,800℃の温度帯の被写体について擬似カラーや温度マップ、時系列グラフ等として解析結果を表示・出力することができます。

    温度計測法 Hottel-Broughton法と二色比法による温度計測
    計算処理画素数 最大2,560×1,920pixel
    計測温度範囲 700℃~2,800℃
    データ入力 MEMRECAMシリーズで撮影したRAWデータ(MCFFファイル)*
    データ出力 温度ヒストグラム表示、CSV出力ほか
    *MEMRECAM Camera File Format(MEMRECAMシリーズのオリジナルRAWDATAフォーマット名称)
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  • 溶接温度解析システム
    専用ソフト「Thermias(サーミアス)」を用いてハイスピードカメラの画像から二色比法理論に基づいた画像処理を行い、溶接や燃焼などの温度分布解析が可能です。温度分布ヒストグラム、ラインプロファイル、時系列温度変化などをグラフ化する機能も搭載されています。結果はテキスト(CSV形式)や動画(AVI形式)、連番の静止画 (TIFF、BMP、JPEG形式)で出力されます。

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  • システム構成
    カラーカメラで撮影した溶接画像はRGBのうち任意の二波長を選択して温度解析を行ないます。白黒カメラと二分岐光学系TM2Sの組み合わせで撮影した溶接画像は近赤外領域を除いて自由に二波長を選択できます。

    ※使用する波長に合わせて二分岐光学系TM2Sをカスタマイズする必要があります。
    ※溶接を撮影する時と同条件で、温度較正用として黒体炉または標準となる光源の画像を取得し、同時にそれらの放射温度を計測する必要があります。

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  • 溶接温度解析システム構成例
    溶接温度解析システム構成例
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  • 撮影部
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  • ハイスピードカメラ MEMRECAM HX-7
    ISO感度
    カラー / モノクロ
    2,000 / 10,000
    解像度 2,560×1,920pixel
    撮影速度 50~200,000fps
    記録時間 7.9秒以上
    (1,000fps、32GB、8bit時)

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  • 二分岐光学系 TM2S
    対応波長 可視光~近赤外領域(波長組み合わせについては要相談)
    マウント 対物側:Cマウント、カメラ側:Fマウント
    対応光学サイズ 最大(H)21.12mm×(V)11.88mm
    対応画素数 最大1,920×1,080pixel
    外形寸法 (W)120×(H)116×(D)197mm
    質量 約2.5kg

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  • 解析部
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  • 温度解析ソフトウェア Thermias
    Thermiasヒストグラム
    解析結果をヒストグラムで表示
    Thermias(サーミアス)はハイスピードカメラの画像から二色比法理論に基づいた画像処理を行い、温度解析ができるソフトウェアです。カラーまたは白黒カメラ(二分岐光学系TM2Sを使用)に対応します。温度は700~2,800℃ までの計測が可能で、温度擬似カラー表示のほか、指定矩形領域内の温度表示や分布(ヒストグラム)、指定点の温度時系列変化(最大・最小・平均値)、ラインプロファイル表示をします。解析結果はテキスト(CSV)に加え、連番の静止画(BMP、BMP、PNG)や動画(AVI)で出力できます。(合成、個別選択)

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  • 導入事例
    業種 : 自動車 / 鉄・非鉄金属 / 官公庁 / 大学
    対象 : 溶接/ ディーゼル燃焼

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  • 溶接プロセスサポート

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    インプロセスサポートソフトの解析画面
    インプロセスサポートソフトの解析画面
    溶接プロセスサポートシステムは、ナックハイスピードカメラで撮影した映像中のスパッタ数・ヒューム面積・キーホール面積を画像処理で自動的に検出し、溶接の良否をサポートするシステムです。溶接手法の最適な条件を定量化します。

    入力データ MEMRECAMシリーズで撮影した動画(avi)、静止画(bmp・jpg・tiff)
    対象 キーホール面積、スパッタ数、ヒューム面積
    結果 bmpファイルにて保存
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  • 溶接プロセスサポートシステム
    溶接プロセスサポートシステムは、ナックハイスピードカメラで撮影した映像中のスパッタ数・ヒューム面積・キーホール面積を画像処理で自動的に検出し、溶接の良否が判定できるシステムです。溶接手法の最適な条件を定量化します。

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  • システム構成
    ハイスピードカメラMEMRECAM(メモリカム)で撮影した映像をインプロセスサポートソフトウェアで解析し、溶接の良否を判定します。スパッタ数・ヒューム面積・キーホール面積の各閾値はユーザーが自由に設定できます。
    また、撮影部となるハイスピードカメラは用途や現場の状況に合わせて選択できます。

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  • 撮影部
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  • ハイスピードカメラ MEMRECAM GX-5F
    溶接
    複数のカメラで多方向から同時に被写体を撮影可能なマルチカメラシステム
    [μ-Cam]15mm角の超小型モデル
    [C-Cam] カラーISO8,000の高感度モデル
    [P2/S2-Cam] 車載計測や機械内部の狭い空間へも設置可能
    [HR-Cam] 1,280×960pixel高精細タイプ

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  • μ-Cam C-Cam P2/S2-Cam HR-Cam
    ISO感度
    カラー / モノクロ
    2,000 / 8,000 8,000 / 50,000 1,000 / 4,000 5,000 / 20,000
    解像度 640×480pixel 640×480pixel 640×480pixel 1,280×960pixel
    撮影速度 100/250/500/1,000fps 50~25,000fps 50~100,000fps 50~100,000fps

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  • 解析部
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  • インプロセスサポートソフトウェア
    インプロセスサポートソフトウェアでの解析画面
    インプロセスサポートソフトウェアでの解析画面
    ナックハイスピードカメラで撮影した映像中のスパッタ数・ヒューム面積・キーホール面積を画像処理で自動的に検出し、溶接の良否が判定できます。各条件はユーザーが設定できるので、現場の状況にあった最適な溶接手法が確立できます。

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  • 導入事例
    業種 : 自動車 / 鉄・非鉄金属
    対象 : MAG溶接 / YAGレーザー溶接 / アーク溶接 / 溶断

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溶接現象解析システム・溶接プロセスサポートシステム

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溶接リアルタイム良否判定システム Weld-Judge

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