くるまづくりで使われるフォトロン製品

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日々革新的な技術変化を続ける自動車業界。
今回はそんな自動車業界のくるまづくりにおいて、フォトロン製品がどのように活用されているのか事例を交えてご紹介します。

目次

キーワード
電動化、快適性、軽量化、自動運転、治具設計、溶接、マシンビジョン/ロボットビジョン

開発

ハイスピード振動解析システム

画像提供:株式会社レーザー計測様

車の快適性を向上させるために、振動・騒音(NVH)対策は自動車開発において、重要な指標の一つになっています。この事例ではハイスピードカメラ2台を使用して、振動中の物体の全領域3軸方向の変位量を非接触で計測。近年、車の制振技術の向上は重要になっており、こういった振動特性をハイスピードカメラを使って評価しています。

バッテリ安全性試験(ひずみと温度)

リチウムイオン二次電池などのバッテリ安全性試験の一つである釘刺し試験では、内部短絡による電池の発火・破裂を評価します。ハイスピードカメラと赤外線ハイスピードカメラを使用することで、釘刺し時の電池の膨張及び温度変化を非接触で解析可能。電池の発火・破裂現象の把握、設計の効率化に最適です。

PIV(実車・部品)

PIVは粒子画像流速測定法(Particle Image Velocimetry)の略で非接触で流れ場の速度分布を計測する手法です。ここでもハイスピードカメラが活用されています。車体回り、車室内、車室用クーラー配管など、流れ場の速度分布を計測することで、空力特性の最適化に貢献します。

CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の材料試験

この事例ではハイスピードカメラと赤外線ハイスピードカメラを使用し、 CFRPの材料試験時の試験片のひずみと温度変化を解析、材料内部の応力を可視化しました。

内部構造が複雑で、精度の高いCAEの確立が難しい複合材料ですが、実計測と比較することで、CAE側の再現精度に貢献します

実験

衝突実験は別ページでまとめています。

エアバッグ展開(3D形状と温度)

赤外線ハイスピードカメラと複数台のハイスピードカメラを組み合わせ、エアバック展開時の3D形状と温度を同時に観察している事例です。動画解析ソフト「TEMA」を使えば、展開の速度、加速度に加え体積も解析可能です。

ドライバーの運転姿勢解析

「 6D-MARKER Analyst 」はカメラ1台と特殊なマーカー1枚から6自由度の位置(X, Y, Z)・姿勢(Roll, Pitch, Yaw)をリアルタイムで表示・出力できる簡易モーションキャプチャシステムです。人間工学に基づく計測データの収集で自動運転の開発・官能評価の定量化に貢献します。

超音波ソナーの可視化

車の自動運転には必要不可欠なセンサー。弊社ではそのセンサーの超音波も偏光ハイスピードカメラを使って可視化できます。マイクロフォンでは、計測困難な音波の広がり / 指向性や、センサーの上方視点 / 横方視点における、拡がり角の違いを可視化出来ます。

生産準備

部品設計・治具設計・設備レイアウト

「 SQ CAD 」は生産技術分野に特化した3D CADです。3Dデータによる正確なコミュニケーションで「部品設計」「治具設計」「設備レイアウト」の業務を圧倒的にスムーズにします。生産技術分野に必要な機能を知り尽くした独自のノウハウで、皆さまの業務課題を解決します。

生産

溶接可視化システム

車の電動化に伴う各種デバイスの接合や電池の生産工程において、最近ではグリーンレーザーやブルーレーザーを使用したレーザー溶接の可視化ニーズが高まっています。

溶接現象を可視化し、溶接メカニズムの解明や製造時の最適な溶接条件出し、不具合の改善に役立てて頂くため、当社ではお客様の条件にあったハイスピード溶接可視化システム(ハイスピードカメラ+光学フィルター+照明+波形+温度解析)を提案しています。

塗装工程簡易可視化

Photron FASTCAM Viewer(PFV)は、フォトロン製ハイスピードカメラ「FASTCAM」シリーズをPC上から制御するためのコントロールソフトウェアです。
カメラ制御だけでなく、簡易画像処理や簡易画像計測、ファイル変換など多彩な機能を備えており、標準添付機能を使って以下のように簡易的に塗布工程の飛散状況などを可視化できます。

(1)微分フィルタ機能

塗布工程可視化イメージ
上のイメージ画像はノズルからのスプレー発射の様子を撮影したものです。微分フィルタを使用すると、液滴の散布具合がはっきり分かります。

(2)疑似カラー機能

ロボットビジョンシステム

「 INFINICAM 」を使って、ロボットビジョンシステムを構築することで、「確認、認識、判断」などの高度な作業が可能になり、確実で早い生産を実現します。また、専用の治具やラインを製作する手間やコストも削減できるため、生産現場の効率化にも繋がります。

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