溶接作業の可視化は、精度向上や不良の改善に向けて、長年、世界中で取り組まれている。

そのため、多くの溶接部の可視化を目的にカメラが開発され、製品開発や手戻りの減少に役立てられてきた。

溶接可視化カメラとは、一般的に、溶接の様子をハイスピードカメラで撮影し、それをスロー再生することで、溶接の様子をつぶさに観察できるというもの。

その一つが、カトウ光研株式会社の「シュリーレン法」を使った流体の可視化だ。

カトウ光研の技術について、同社の名古屋営業所所長兼画像計測部、広田祐一氏に話しを聞いた。

Sield View本体

カトウ光研では、シュリーレン法を利用した光学系システムとハイスピードカメラをセットにしたシステム『Sield View』を取り扱っています。

シュリーレン法とは、物質の密度変化によって光の屈折が変わることを利用して、空気の流れや温度変化など、目に見えない現象を可視化する方法です。

蜃気楼などと同じ原理ですね。

19世紀半ばに発見されていた技術ですが、セッテングの難易度が非常に高く、研究機関以外では使われることはほとんどありませんでした。

この技術を、当社では産業用に実用化することに成功。

おそらく、光学系システムを使った溶接中のプロセスを可視化できるのは、現在、世界中で当社だけなのではないかと自負しています。

レーザ溶接のヒューム可視化

この画像は、肉盛り溶接中のシールドガスを「Shield View」で可視化した様子です。適切にシールドできているのかを可視化することで確認できます。

また、当社が開発した「Sield View」は、溶接の可視化にとどまらず、シュリーレン法を使うことでガスの可視化もできます。

ガスも含めた実際に溶接作業プロセスを確認するできるので、溶接の問題や改善点の発見に有効です。

また、シールドガスやアシストガスの量や流れを可視化できるため、ガスの適正量を把握し経費節減に役立てられます。

シールドガス可視化

画像は、「アシストガスが適切に機能しているのか」、また、それによって、「溶接ヒュームが集じんできているか」を可視化することで確認しています。

スパッタやヒュームの飛散を可視化することは、これらが、「集じん機にスムーズに吸引されているか」を正確に把握することに繋がり、品質や生産性の向上に繋がります。

既に、多くの溶接の条件出しやラインの不具合に頭を悩ませていたユーザーさんにご利用いただき、喜んでいただいています。

実際の声としては「長年、ブローホールなどの不具合対策に長年取り組んできたのですが、解決できなかったのが、可視化映像を見ることで、解決することができました」など。

▼「Sield View」による溶接部可視化の概要

ティグ溶接中における
シールドガス挙動の可視化

溶接ヒュームの挙動比較

■カトウ光研のHPはコチラ■