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●鋼板溶接部検査システム
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2.計測評価 -Ⅰ
本システム検討として、御社サンプルにて、以下の計測を行いました。
2.1 計測使用機材
レーザー計測用カメラ、テレセントリックレンズ、青色レーザー光、エン
コーダ、パソコン一式
2.2 テスト計測機構
レーザー照明器
レーザー計測用カメ
ラ
エンコーダ
搬送機
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パソコン
LAN
搬送
レーザー光
サンプル
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2.計測評価 -Ⅱ
2.3 検査対象品
御社鋼材溶接部品サンプル。
2.4 検査内容
・サンプルを搬送ステージにセット後、搬送ステージが駆動しながらレーザー光を照
射し、レーザー計測カメラにて撮像を行う。
撮像のタイミングは、搬送装置に付帯するエンコーダからのパルス信号とカメラが同
期し取込みを
行う。
・検査対象範囲は、溶接接合部をレーザー光と交差した状態で検査対象範囲を機構で搬
送するように
レーザー光を設定。
・レーザー計測用カメラの制御は、メーカー供給の評価ソフトを利用してデータの取込
み。
・計測は、溶接接合サンプル 1 枚をレーザー計測し、評価ソフトにより溶接接合部の溶
剤の接合状態を
Z 方向の値(深さ情報)をファイルに保存。
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サンプル
レーザー搬送方向
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2.計測評価 -Ⅲ
2.5 計測結果
計測結果は、以下の通りです。
下記の画面は、サンプルをレーザー計測後の表示で、画像の下に表示されたグラフが
溶接の深さ(溶接度)を表示しております。
2 つの画面は、サンプル上の別の位置の溶接度(深さ)をグラフで表示しております。
上記グラフの青丸は、画像の白いライ
ン上の形状(溶接部の変化が大きい)を表示してます。 上記オレンジは、画像の白いラ
イン上の形状(溶
接部変化が小さい)を表示しており、グラフの青丸とオレンジ丸部分で、溶接部の変化の
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2.計測評価 -Ⅳ
前頁の溶接部の変化が大きい部分を記載しました。
グラフは画像上の白い線(レーザースキャン部)の変化量を表示しており、変化量の大
きい部分(青
丸印)が溶接部深さの状態です。実際の処理においては、カメラから数値情報を受取り
測定形状の 6
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2.計測評価 -Ⅴ
前頁の溶接部の変化が小さい部分を記載しました。
グラフの変化量が小さい部分(オレンジ丸印)が溶接部の状態です。この場合は測定値
が閾値以下と
判断が可能です。
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4.レーザーシステム基本機器構成
基本機器構成
4.1 カメラ レーザー計測用
レーザー対応マルチカメラ
4.2 レンズ
撮像範囲により変動致します。
4.3 レーザー機器
投影距離: 50 ~ 200 ㎜、線幅: 20 ~ 25μm 以下
4.4 制御用コントローラ
運用に合せてカスタマイズ致します。
4.5 レーザー計測ソフト
運用に合せて検査処理をカスタマイズ致します。
4.6 検査機構
運用に合せて検査機構は変動致します。
※ 現状対象となるカメラとレーザー機器のスペックを 5 項に記載致します
。
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5.機器スペック表
5.1 レーザー計測カメラ
・解像度 200 万画素 / フルフレーム最大
358 プロファイル / 秒
・ピクセルサイズ 5.5×5.5 mμ
・解像度( H×V pixel) 2048×1088
・高さ方向の最小分解能: 1 ピクセルあたり 35 mμ ~ 50 mμ
・グローバルシャッタ CMOS
・ 3D データ演算処理機能
・ 2 レーザー同時輝度検出機能
・消費電力( W) 6以下
・寸法( W×H×D ㎜) 55 × 55 × 51.5
5.2 レーザー機器
・投影距離 50 ㎜~ 200 ㎜
・パターン寸法 線長 50mm/WD50 線幅 20 mμ 以下(青色レーザー ) 、 25μm 以下(赤
色レーザー)
・光出力 射出口5m W 以上 CLASS 2
・輝度均一度 ± 10%以内
・発振波長 406nm 又は、 660nm
・電源電圧・電流 DC12V 50/80mA 10