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溶接可視化用照明CAVILUXとリアルタイム解析システムWeld-Eyeによるレーザー溶接の解析事例|株式会社ノビテック

溶接可視化用照明CAVILUXとリアルタイム解析システムWeld-Eyeによるレーザー溶接の解析事例

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溶接可視化用照明CAVILUXとリアルタイム解析システムWeld-Eyeによるレーザー溶接の解析事例

溶接可視化用照明CAVILUXとリアルタイム解析システムWeld-Eyeによるレーザー溶接の解析事例

溶接可視化用レーザー照明CAVILUX Smart 640nmと溶接場リアルタイム解析システムWeld-Eyeのシステム化にて、レーザー溶接中の可視化・リアルタイム解析を行いました。キーホール径やビード幅・ビード幅中心・突合せギャップ中心をリアルタイム計測し、面積・幅・位置ズレデータを画像と数値で残すことで、トレーサビリティ向上や見える化に貢献します。


 

ファイバーレーザーによる溶接とは?

アーク溶接が放電現象の熱を利用しているのに対し、光の熱で加工を行うのがレーザー溶接です。レーザーを生成し、それを光学系で集光し一点にエネルギーを集中させます。そのなかでもファイバーレーザーはYb(イッテルビウム)が添加されたファイバーを光が通ることで励起する仕組みをとっています。メリットとして、YAGレーザーやCO2レーザーと比べてエネルギー効率が良いこと、スポット径を小さくできることなどが上げられます。特にスポット径が小さくできることにより、低出力レーザーで繊細かつ深い溶け込みを得ることができます。逆に、繊細であるぶん加工状態のモニタリングや突き合わせの正確性が求められます。その際にリアルタイム解析、リアルタイムモニタリングが出来ることは溶接品質向上の最適な手法の1つになります。

機材セッティング

Weld-EYE 計測セッティング
溶接可視化用レーザー照明CAVILUX Smart 640nmと溶接場リアルタイム解析システムWeld-Eyeのシステム化にて、レーザー溶接中の可視化・リアルタイム解析を行いました。キーホール径やビード幅・ビード幅中心・突合せギャップ中心をリアルタイム計測し、面積・幅・位置ズレデータを画像と数値で残すことで、トレーサビリティ向上や見える化に貢献します。

使用機材

撮影条件

・解像度:640 x 480ピクセル
・撮影速度:200fps レーザーヘッド同軸
・照明 : パルス幅800ns 200fps同時発光 

結果説明

2:8の比率でレーザーを分岐して加工面に照射しており、後方のレーザー加工の様子をリアルタイム計測しています。カメラの前にバンドパスフィルタを置き、レーザー照明CAVILUXの波長である640nmのみを取り出すことで加工用レーザーをカットし、このような美しい可視化を実現しています。鮮明な可視化ができていることにより、溶接部のリアルタイム計測を行うことができます。溶接場リアルタイム計測システムWeld-Eyeでは取得した画像からリアルタイムにビード幅、突き合わせギャップ幅、キーホールやビード幅の中心ズレを計測しています。これらのパラメータに上限下限値を設定することでアラートを出すことも可能で、作業者の負担を減らし、不具合に迅速に対応できるようになります。従来、レーザー加工を行ってから検査を行っていたところを、加工中にも映像から検査、解析することにより良い加工を行うことができます。これらの解析動画はストレージに保存することで後から見返したり、パワーポイントへの貼り付けなども可能です。

ノビテックでは各種デモやオンラインでのご相談も承っておりますので、こちらよりお気軽にご相談ください。

 
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