エンジニア×ハイスピードカメラ=「強い工場の実現」

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可視化
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試験・測定

2021.04.08

目では見えない一瞬の動きを理解し、調整する技術は、不具合の早期改善や安定生産を可能にします。そして、これまで説明が難しかった一瞬の動きを、誰でも分かりやすく説明できるスーパースロー映像は、取引先との信頼関係の創造や、設計技術者と生産技術者間の意思疎通、さらには新技術の開発など、様々な新しい価値を生み出し、「強い工場」の実現に貢献します。


  • 導入事例

    サト—システム設計様

    ※本動画には音声・BGMが含まれております。音声をONにして視聴願います。

    可視化事例(溶接)

    溶接の可視化にはいくつかのテクニックがありますが、その一つとして近赤外波長を使う方法があります。ハイスピードカメラのC-MOSセンサーはIR波長帯に感度を持つ特徴を利用してハイパスフィルターのみで観察できる非常に簡単な方法です。

         2,000fps/ハイパスフィルター

    この例はロボットアームにカメラを取付、動的に撮影を行っています。
    高温の溶融池、ワイヤ(近赤外光の反射)は確認が出来ますがビードは観察できません。
    両方を観察する場合は可視化用のIR照明や、高ダイナミックレンジのハイスピードカメラを使います。

    可視化事例(自動圧着装置)

    装置の可視化は見たい場所にカメラを設置できればOKです。特別なテクニックは必要ありません。ハイスピード撮影は露光(光量)不足になりがちですので十分な明るさが得られない環境では補助的にライトを用います。照明はフラッシュなどカメラ同期をさせる必要もありません。近年は照明もLED化されていますので観察目的であればフリッカー(照明の明滅)もそれほど気にする必要もありません。小型照明で十分です。

    この例は、2台のカメラを同期させ、各カメラ 2,000コマ/秒で撮影しています。
    システム内で動作周波数も同期しますので1フレームのズレもありません。片側のカメラではカバーに隠れて見えなくなるシーンも、もう一台のカメラが違うアングルから捉えています。

    可視化事例(装置内部)

    装置の内部監察に便利なのが「ファイバースコープ(工業用内視鏡)」「ボアスコープ(硬性鏡)」です。航空機用エンジンの内部検査、配管内観察に使用されますがCマウントアダプタを介してハイスピードカメラにも取付が可能です。

           ファイバースコープ
             ボアスコープ

    左のファイバースコープは曲げることが出来ますが網目が写り込んでいます。これはガラスファイバーを束にしている構造上の特性です。右のボアスコープは直線的なアクセスになりますがシャフト内はレンズで構成されているのでシャープな画像です。スコープの長さ、直径、シャフトの回転機構の有無、倍率は様々な組み合わせから選択できます。尚 どちらも同軸照明により余分なスペースは不要です。

    解析事例(ハイスピード動体トラッキング)

    ハイスピードカメラで撮影した動画を使った動体トラッキングはポピュラーな解析の一つです。動体トラッキングソフトは「変位」「速度」「加速度」をいくつかのパラメータの入力から算出してくれる便利なソフトですが、元データのΔt(コマ間隔の時間)が保証されていることが重要です。

    この例は、2,000コマ/秒で撮影した動画における特徴点の加速度変化を時系列表示しています。
    動体解析ソフトは上記の他にも、同期した2画像を使い3D解析や姿勢変化を算出したり、面のひずみを解析出来るものがあります。

    生産現場向けハイスピードカメラ SpeederV2

    ※本動画には音声・BGMが含まれております。音声をONにしての視聴をお願いいたします。

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