導入事例 ハイスピードカメラ(高速度カメラ)によるアーク溶接の「動的可視化」

アーク溶接は、様々な産業分野で金属接合の中心技術として使用されております。アーク溶接の可視化は、自動車分野を中心に生産性や品質の向上役立っています。

フォトロンのハイスピードカメラ(高速度カメラ)で溶接の可視化における課題を解決

フォトロンのハイスピードカメラ(高速度カメラ)の導入で、溶接の可視化における以下のような課題が解決できます。

強いアーク光の中の溶融池が見たい

フォトロンのハイスピードカメラなら・・・

アーク光を除去する特殊な光学フィルターを用いることでクリアな映像が撮影できます。溶接の種類やスローで見たい箇所(溶滴の移行状態、溶融池、スパッタなど)に合せてフィルターやレンズをご提案いたします。

さらに・・・
フォトロンのハイスピードカメラ「FASTCAM SAシリーズ」は高速・高解像度の撮影に特化しており、撮影の難しいCo2溶接やプラズマ溶接も可視化することが可能です。また、波形測定器オプションを使用することで、カメラと波形測定器を同期させ、スロー動画と電圧・電流を同時取得することにより、一瞬の現象の理解に役立ちます。

CO2溶接
動画のダウンロード(WMV形式)
プラズマ溶接
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溶接の一部分だけでなく全体を連続的に観察したい

フォトロンのハイスピードカメラなら・・・

小型カメラヘッドをロボットアームに取り付けることで、溶接の「動的可視化」が可能です。フォトロンのハイスピードカメラ「FASTCAM MC2.1」は手のひらサイズの超小型カメラヘッドで号口機にも簡単に設置できます。カメラヘッドの重量は約90gと超軽量なので溶接トーチに取り付けて近距離で撮影することができます。

溶接波形と溶融状態の関連性を観察したい

フォトロンのハイスピードカメラなら・・・

波形同期システムで、簡単に確実に波形とスローモーション画像を同期することができます。
フォトロンのハイスピードカメラ「FASTCAM MC2.1」と「FASTCAM SAシリーズ」には、溶接の電圧や電流値を動画と同期させて取り込むことができる波形測定オプションをご用意しております。これにより電圧・電流の条件と溶接の溶け方の関連が視覚的に良く分かるようになります。また、どのような電圧・電流が最適かの条件出しも容易になります。
データロガー側もカメラ制御に連動するので、録画ボタンを押すだけの簡単操作です。
※データロガーは電圧入力です。

波形測定オプション
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接続システム例

PFV「Photron FASTCAM Viewer」に対応した汎用測定機を用いれば、簡単にシステム化が可能です。

接続システム例

アーク溶接の「動的可視化」に最適な「PFV」の機能

PFVとは「Photron FASTCAM Viewer」というFASTCAM製品の制御ソフトです。そのなかでエンジン燃焼の撮影にオススメの機能をご紹介します。

ハレーション除去機能

金属やアーク溶接など、一部分だけ極端に明るい被写体は観察しにくいものです。FASTCAM独自のアルゴリズムDSS(Dual Slope Shutter)機能を使えば、明るい部分のみ暗くして撮影が可能です。光の当て方などを調整する時間を大幅に短縮することができます。

※MC/MHシリーズには対応しておりません。

ハレーション除去機能

HDR合成機能

HDR画像合成機能は、同じ場面において明るさ(露出)の異なる画像から丁度いい明るさの画素だけを抽出し、合成することで、ダイナミックレンジの高い画 像を疑似的に作成する機能です。右の画像のように、単純に明るさを上げるだけでは白く飛んでしまいますが、HDR合成では、明るいところと暗いところを合成します。例えば、溶融池の状況、ワイヤーの挙動、スパッタの発生、溶滴などが観察しやすくなる機能です。

※MC/MHシリーズは対応しておりません。

HDR合成機能

デジタルズーム機能

数ある高速度カメラメーカーのソフトの中でも使い易さに定評のあるPFV(Photron FASTCAM Viewer)は、直観的な操作で拡大表示も楽々行えます。例えば、下の画像のように拡大したい範囲をマウスでドラッグするだけで拡大表示できる機能がついています。拡大撮影用のレンズを付けて微調整が面倒、全体を撮影しておきたい、そんな時に便利なデジタルズーム機能です。低倍率レンズの動画でも最大 3,000%まで拡大可能。通常のデジタルズームでは粗くなる部分もFASTCAM独自の補完アルゴリズムで鮮明に観察することができます。

ビデオカードの冷却ファンの撮影(3000コマ/秒)

情報保存機能

撮影データを保存する時に情報保存機能を使うと撮影した日付やカメラの設定した条件の他、任意のコメントを残すことができます。自分のメモ用、発表時の参考情報用など多岐にわたりご使用いただいています。

情報保存機能

レイアウト保存機能

撮影したデータを有効に活用する機能もPFVは備えています。特に多くのユーザー様にご愛用いただいているのがこの「レイアウト保存」機能です。実験の条 件を変更した場合、条件Aと条件Bの画像を同時に再生して簡単に比較することができます。例えば、異なる実験条件の比較や右側・左側などの異なるアングル の比較、撮影速度を変えた時の比較といったような使い方ができます。

レイアウト保存機能

PFVの詳細はこちら

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