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溶接用VisionLine

溶接プロセスの各工程に対応するモジュール式センサーシステム

プロセスの安定性とトレーサビリティを確保した溶接

– 初回セットアップから検査対象継ぎ目まで

VisionLineは、溶接プロセスの各工程に適したモジュールを提供する、モジュール式センサーシステムです。セットアップ、部品位置の検出、品質保証など、用途に応じて、カメラによる表面の画像処理やOCTによる深さ方向の測定を行います。これにより、不良品が発生する前にずれや偏差を補正できます。また、すべての工程でトレーサビリティを確保できます。 すべてのモジュールはTRUMPFのレーザおよび光学系に合わせて設計されており、外部インターフェースを必要としません。

VisionLine Cam

ライブカメラ画像による加工品の表示

VisionLine Basic

レチクルによるミリメートル単位の高精度な位置調整

VisionLine Detect 

プログラミング不要の2D特徴検出

VisionLine OCT Detect 

カメラとOCTによる3D特徴検出

VisionLine OCT Check 

リアルタイムシームモニタリングと品質管理

VisionLine Inspect 

溶接後のAIベースの品質管理

VisionLine Project 

標準モジュールでは対応できない課題に、オーダーメイドで対応

セットアップ

VisionLine Cam

ライブカメラ画像による加工品の表示
  • レーザ光の視点から見た部品の画像を表示します。
  • 目視で部品の位置と溶接位置を確認し、必要に応じて手動で補正できます。
  • 厳密な位置測定を行わず、素早く確認したい場合に最適です。

VisionLine Basic

レチクルによるミリメートル単位の高精度な位置調整
  • レチクルのオーバーレイを備えた校正済みカメラにより、レーザを正確に位置決めし、実際の寸法を直接読み取れます。
  • 加工開始前に正確な位置合わせを行い、必要に応じて手動で追加測定できます。
  • プロトタイプに最適:正確な位置決めにより、時間を節約し、高額な手直しを防ぎます。

位置検知機能

VisionLine Detect 

プログラミング不要の2D特徴検出
  • エッジ、円、穴など、形状ライブラリに登録された特徴に基づいて加工品位置を自動検出します。

  • パーツに多少の位置ずれや回転ずれがあっても、検出した位置に合わせてレーザを自動的に位置決めします。

  • オプションのAIフィルターにより、ワークの状態、照明条件、コントラストが厳しい場合でも、確実な検出を実現します。

  • 直感的に操作でき、画像処理の知識がなくても、複雑な画像処理タスクに対応できます。

VisionLine Detectの活用事例

データセンター向け銅線の溶接

データセンター向け銅線の溶接

撚り線の接合では、レーザ光を極めて高精度に位置決めする必要があり、わずかなずれでも加工結果に影響します。同時に、サイクルタイムの短縮も求められます。

VisionLine Detectは、カメラ画像内のワイヤにレーザ光を自動的に位置決めします。オプションのAIフィルターは、異なる材料間のコントラストの差を補正します。これにより、サイクルタイムを大幅に短縮しながら、常に高い品質を維持できます。

制御ユニットの溶接

制御ユニットの溶接

小型化 複雑化が進む制御ユニットでは、低い境界抵抗を備えた高信頼性の接合が求められます。位置決め偏差は、故障、リコール、多大なコストにつながります。

VisionLine Detectは、幾何学的な特徴を検出し、限界値を確認したうえで、レーザ位置をリアルタイムで補正します。オプションのAIフィルターは、影や酸化状態の違いにも対応します。その結果、量産時のばらつきを最小限に抑え、不良品の発生を防ぎます。

ヘアピン接合部の溶接

ヘアピン接合部の溶接

電気モーター用ヘアピンには、優れた導電性、短絡に対する安全性、機械的強度が求められます。しかも、1分間に110本を超えるヘアピンを溶接する必要があります。

VisionLine Detectは、各ピンをミリ秒単位で検出し、溶接パラメーターを状況に応じて自動調整します。ノーコードの操作構想により、画像処理の専門知識がなくても迅速にプログラムを作成できます。これにより、生産性と加工精度を最大限に高められます。

VisionLine OCT Detect 

カメラとOCTによる3D特徴検出
  • 形状を三次元で測定し、高さの段差、Z方向の距離、最高点および最低点を、照明条件に左右されず確実に検出します。

  • 3D光学系と組み合わせることで、測定した位置や高さのずれに応じて焦点位置を自動調整します。

VisionLine OCT Detectの活用事例

Eモーター用ヘアピン接合部の溶接

Eモーター用ヘアピン接合部の溶接

ヘアピンは、500 Aを超える電流を長期にわたって安全に流せなければなりません。ピン端部の高さのずれは、溶接不良を引き起こし、境界抵抗の増大、微小亀裂、短絡につながります。1台のモーターで最大300か所の溶接を行うため、1か所でも不良が発生すると、部品全体が不良品となるおそれがあります。

VisionLine OCT Detectは、マイクロメートル単位で3D形状を測定します。溶接前に高さの差を測定し、問題となるずれを即座に検出することで、早期の補正によって不良品の発生を防ぎます。

距離 隙間測定によるバスバーの溶接

距離 隙間測定によるバスバーの溶接

最新のバッテリーパックでは、表面の高さの違いによってレーザの焦点位置がずれ、 溶接品質が低下することがあります。そのため、個々の部品について、あらゆる形状のずれを検出し、補正する必要があります。

VisionLine OCT Detectは、溶接前に作業距離と隙間を測定し、焦点位置をリアルタイムで調整します。これにより、安定した溶接品質と生産性の向上を実現し、不良品の発生を防ぎます。

制御ユニットの溶接

制御ユニットの溶接

銅製のコンタクトピンは接合面が数ミリメートルしかなく、わずかな溶接位置のずれでも、性能低下や材料の損傷につながります。特に、ピンと基板の間に生じる隙間は重大な問題です。さらに、複雑な形状やクランプ用冶具によって測定が難しくなります。

VisionLine OCT Detectは、同軸の測定ビームを使用して3D測定を行います。遮蔽がある場合でも、 溶接を行う位置で測定できるため、隙間の寸法を確実に把握し、高価な不良品の発生を防ぎます。

品質

VisionLine OCT Check 

リアルタイムシームモニタリングと品質管理
  • OCTを用いて、加工プロセスと同期しながらキーホール深さと継目ジオメトリを測定します。

  • サイクルタイムへの影響を最小限に抑えながら、すべての継ぎ目を100%検査します。

  • 必要な詳細度で検査結果を漏れなく記録し、完全なトレーサビリティを確保します。

VisionLine OCT Checkの活用事例

パワーエレクトロニクスにおけるバスバーの溶接

パワーエレクトロニクスにおけるバスバーの溶接

溶接深さにわずかなずれがあるだけでも、下層の部品が損傷するおそれがあります。これにより、電気自動車の航続距離が短くなったり、コストのかかるダウンタイムにつながったりするため、 すべての部品を検査する必要があります。

VisionLine OCT Checkは、OCTを使用して溶接深さをリアルタイムで測定します。これにより、高速生産時でも漏れのない品質管理が可能になります。各部品の品質と信頼性を確保し、不良品の発生を防ぎます。

バッテリーパック内のセル接続部の溶接

バッテリーパック内のセル接続部の溶接

モジュールやバッテリーパック内のセル接続部には、高い信頼性と安全性が求められます。セルと集電部品/バスバーの接合では、アルミニウム、銅、ニッケル鉄合金など異なる材料を組み合わせるため、接合プロセスがさらに複雑になります。

VisionLine OCTは、各接合部の溶接深さをリアルタイムで測定 監視します。すべての溶接結果が完全に記録され、追跡可能になるため、最新のバッテリー製造において、透明性の高いプロセス管理による最大限の安全性を実現します。

VisionLine Inspect 

溶接後のAIベースの品質管理
  • 完成した溶接ビードを自動検査し、間隔、幅、面積を測定します。

  • AIが画像品質を向上させることで、特徴をより確実に検出できます。

  • 用途に応じて、ねじなどの特徴物の数もカウントします。

  • 当社のノーコード学習システム「EasyModel AI」を使用して、用途に適したAIモデルを独自に作成できます。

VisionLine Inspectの使用例

バッテリーパックの溶接

バッテリーパックの溶接

1パックあたり数百個に及ぶセルコネクタは、すべてが確実に品質基準を満たす必要があります。低い境界抵抗と機械的安定性は、決して妥協できない要件です。

VisionLine Inspectは、溶接後のすべての溶接ビードを検査します。AIモデルが継ぎ目を認識し、測定アルゴリズムが長さ、幅、間隔を設定された限界値と照合します。検査結果は即座にフィードバックされ、すべてのデータがTRUMPF Quality Data Storage System(QDS)に保存されるため、トレーサビリティを確保できます。

パワーエレクトロニクスにおける撚り線の溶接

パワーエレクトロニクスにおける撚り線の溶接

多数の素線からなる撚り線は、溶接時に均一に接合されないことがあります。その結果、境界抵抗の増大、過熱、製品寿命の短縮につながります。特に、複雑な電子機器ユニットでは重大な問題となります。

VisionLine Inspectは、すべての溶接ビードを自動的に検査します。AIが溶接ビードを認識し、測定アルゴリズムが測定値を限界値と照合します。これにより、不良を即座に検出し、傾向を把握するとともに、品質データを生産システムに直接統合できます。

VisionLine Project 

標準モジュールでは対応できない課題に、オーダーメイドで対応
  • 複雑な形状や加工難度の高い部品に対応する、個別のセンサーソリューションを開発します。

  • 事前に実際の部品で実現可能性を検証し、信頼性の高い計画立案を支援します。

  • 試運転やトレーニングの際には、当社の開発担当者がサポートします。

  • 拡張性に優れ、将来の要件にも対応できるソリューションです。

VisionLine Cam

互換性のある光学系
PFO 20, PFO 33 (12 kW), PFO 33 (6 kW), PFO 3D, PFOスキャナー光学系SF, BEO D50, 旋回光学ユニットBEO D70

VisionLine Basic

互換性のある光学系
PFO 20, PFO 33 (12 kW), PFO 33 (6 kW), PFO 3D, PFOスキャナー光学系SF, BEO D50, 旋回光学ユニットBEO D70
照明
LED リングライト 635 nm

VisionLine Detect 

互換性のある光学系
PFO 20, PFO 33 (12 kW), PFO 33 (6 kW), PFO 3D, PFOスキャナー光学系SF, BEO D50
照明
LED リングライト 635 nm
使用可能なオプション
AIフィルター

VisionLine OCT Detect 

互換性のある光学系
PFO 33 (12 kW), BEO D50, BEO D70
照明
LED リングライト 635 nm, OCT 840 ±20 nm
サンプリングレート OCTセンサー
250 kHz
タイプ 画像処理時間
60 ms - 80 ms
2D 相対位置検知機能のタイプ精度
± 15 μm 画像中央で
3D 相対位置検知機能のタイプ精度
± 20 μm 現在の金型中心点および作業エリア全体
タイプ。3D相対高低差測定の精度
25 μm 画像中心(OCT)

VisionLine OCT Check 

互換性のある光学系
PFO 33 (12 kW), BEO D50, BEO D70
照明
OCT 840 ±20 nm
OCTの波長範囲(レーザクラス)
λ =  820 nm - 860 nm (クラス3B)
サンプリングレート OCTセンサー
250 kHz
軸方向の測定範囲
5 mm (焦点距離に応じて)
横の測定範囲
径 15 mm - 25 mm (焦点距離に応じて)
軸方向の解像度
12 μm
横方向の解像度
≥ 2 μm (パラメーターおよび光学構成によって異なります)
溶接深さ測定の典型的測定範囲
0.5 mm - 5 mm (プロセス設計および光学構成によって異なります)

VisionLine Inspect 

互換性のある光学系
PFO 20, PFO 33 (12 kW), PFO 33 (6 kW), PFO 3D, PFOスキャナー光学系SF, BEO D50, BEO D70, 旋回光学ユニットBEO D70
照明
LED リングライト 635 nm

VisionLine Project 

VisionLineの特長

– 主な特長を一覧でご紹介
設定からデータ確認まで、簡単操作
設定からデータ確認まで、簡単操作

VisionLineは、操作の簡便性を重視して設計されています。ウィザードが設定手順を段階的に案内するため、プログラミングの知識は不要です。不明な点は状況に応じたオンラインヘルプで確認でき、生産に関するすべてのデータをいつでも一元的に把握できます。

すべてのデータを記録し、確実なトレーサビリティを実現
すべてのデータを記録し、確実なトレーサビリティを実現

VisionLineは、溶接深さと継目ジオメトリを継続的に測定し、すべての測定値を継ぎ目ごと、コンポーネントごとに構造化して保存します。これにより、すべての溶接プロセスが漏れなく記録され、監査やコンプライアンス対応に必要な証跡を確保できます。また、異常の兆候を早期に検知し、不良品の発生を未然に防ぎます。

外部インターフェース不要で、シームレスに統合
外部インターフェース不要で、シームレスに統合

VisionLineのハードウェアとソフトウェアは、TRUMPFのレーザおよび光学系に合わせて設計されており、シームレスに連携します。外部システムとのインターフェースは不要です。これにより、エラーの発生要因を減らし、立ち上げを迅速化するとともに、システム全体の責任を単一のパートナーに集約できます。

汚れや光環境の変化にも対応し、持続モードでも安定稼働
汚れや光環境の変化にも対応し、持続モードでも安定稼働

VisionLineは連続生産向けに開発されており、持続モードでも安定して動作します。産業用途に適したハードウェアにより、汚れ、光環境の変化、部品公差のばらつきといった厳しい条件にも対応します。そのため、加工プロセスの安定性と品質の一貫性を維持できます

VisionLineを支えるテクノロジー

– カメラ、OCT、AI:測定方法と各技術の特長

カメラベースの画像処理

カメラベースのシステムが加工品を認識して位置を特定し、レーザの照射位置を自動的に調整します。

OCT

OCTは三次元測定を行い、部品公差を補正するとともに、継ぎ目をリアルタイムで監視します。

人工知能 (AI)

AIが画像認識の精度を向上させます。プログラミング不要で学習させることができます。

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国によっては、この製品ラインナップと製品情報が異なる場合があります。技術、装備、価格及び提供アクセサリーは変更されることがあります。現地担当者に問い合わせて、国内で製品を入手できるかどうかを確認してください。