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自動車と電子機器におけるスポットおよびシーム溶接検査

自動車およびエレクトロニクスの製造業者は、サイクルタイムを抑え、安全規則を遵守しながら、多孔性、アンダーカット、溶け込み不足、アライメントの問題といった溶接欠陥を検出するという絶え間ない圧力に直面しています。従来の検査方法では許容可能な溶接の特徴と欠陥を区別するのは困難で、スクラップ率の向上、コストの増加、ダウンタイムにつながります。コグネックスビジョンシステムはAIを使用して溶接の特徴を見つけて分類し、誤検出を減らしながら品質とスループットを向上させます。 

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安全性と信頼性に不可欠な溶接の品質 

溶接の完全性は、複数の業界において、製品の安全性、電気的接続、構造的信頼性に直接影響します。自動車業界の構造の完全性と安全性は、溶接が左右します。また、重機メーカーにおいても同様の品質が求められており、溶接不良が生じた場合は安全性が損なわれ、高額な保証請求を引き起こす可能性があります。

電気自動車(EV)は、電気接続を維持し、危険な電解質の漏れを防ぐための封じ込めを確保するために、欠陥のない溶接が必要です。家庭用電化製品は、スマートフォン用スピーカーのボイスコイル接続におけるスポット溶接の品質に依存しています。溶接不足は早期に故障する可能性のある弱い接触を生み出す一方で、過剰溶接は部品の寿命を縮めます。  

これらの業界全体では、この課題は単純な存在検出だけに留まりません。メーカーは、外観のばらつきと性能に影響を与える欠陥を区別しながら、気孔、アンダーカット、融合不足、ひび割れ、焼け、ブローホール、表面の汚れを特定する必要があります。これらの用途には、広範の欠陥検出を確保しながらサイクルタイムを短くするインライン検査と、信頼性の高い自動溶接検査が不可欠です。 

従来の検査ツールでは、わずかな溶接の欠陥が見逃されることがよくあります。 

スポット溶接やシーム溶接は、完全な溶接であっても、不均一な形状、位置、色、反射率、質感、および表面のマーキングといったばらつきが外観に現れることがあります。欠陥のある溶接と許容範囲内の溶接を誤認すると、オーバーキルとも呼ばれる誤検出が発生し、スクラップ率とコストが増大します。また、誤検出を探すために手動検査を追加すると、そもそもの自動化の利点が制限されてしまいます。

溶接検査に関するその他の課題には、以下のものがあります。

  • 複雑な表面の質感と、画像処理を複雑にする反射性の背景
  • 欠損のある溶接から予測不可能な気孔まで、幅広い欠陥タイプ
  • 許容範囲内の良品を手動検査に回してしまう、ラインの効率を乱す過剰な誤検出

従来のルールベースのマシンビジョンでは、溶接のばらつきやさまざまな欠陥に適応できません。手動検査では、自動の生産ラインスピードに対応できず、溶接不良を誤認することがよくあります。従来の手法に外観のばらつき、複雑な背景など多様な欠陥タイプが組み合わさることで、一貫して性能を下回る検査環境が生まれ、欠陥の見逃しや過剰な不合格による生産のボトルネックにつながります。 

EV ディープラーニング キャップ溶接シリンダー

わずかな欠陥、欠陥のばらつき、反射面により、欠陥のある溶接物と許容可能範囲の溶接物を区別することが難しいため、AI搭載のマシンビジョンシステムが必要とされます。


Cognex 3D vision system inspecting the weld on an EV battery pack

三次元マシンビジョンシステムはエンベデッドAIとスペックルフリーレーザーを使用して溶接を検査します。


AI搭載のマシンビジョンにより、溶接検査をルーチン化 

コグネックスマシンビジョンシステムは、強力なAI技術を使用して、許容可能範囲の溶接のばらつきと真の品質欠陥を区別します。コグネックスAIは、欠陥のある溶接の画像を分析して学習するため、新しい欠陥タイプや許容範囲内のばらつきに簡単に適応できます。

分類ツールは、不十分な形状、穴、ひび割れ、焼け、表面の汚れなどを含む特定の欠陥タイプを分類し、時間の経過とともに欠陥を最小限に抑える上流工程制御を可能にします。  

ピストンのシーム溶接検査などの複雑な用途では、システムは重なり合うシーム(安全上望ましい特徴)を処理しつつ、溶接欠損、溶接過多、溶接不足といった問題のある溶接を特定します。コグネックスのマシンビジョンは、暗い画像領域、質感のある背景、従来のシステムを混乱させるさまざまな照明条件など、困難な環境でも優れた性能を発揮します。 

溶接分析のための画像の取得には、幅広い種類のカメラが対応しています。溶接量を測定するには三次元カメラが必要ですが、その他すべての欠陥検出は、二次元カメラの画像で処理開始前にスポット溶接の正しい位置を確認できます。

AI搭載ソリューションは、ルールベースアプローチと比較して誤検出を大幅に削減し、自動車、電子機器、重機の用途全体で徹底した品質管理を維持しながら、生産ラインを効率的に稼働させます。  

コグネックスは、スキルの拡大、新製品や機能の追加、問題の迅速なトラブルシューティングに関する必要なリソースとサポートを提供することで、お客様が溶接検査を最高の状態で実行し続けられるよう支援しています。 

In-Sight 3D vision systems detect spot weld defects like holes, recesses, and over-fill

穴、くぼみ、過剰溶接などの微細なスポット溶接の欠陥は、多くの場合、三次元マシンビジョンソリューションによる検出が必要です。


スポット溶接アプリケーションでディープラーニングの使用 | 英語

スポット溶接アプリケーションでのディープラーニングの使用

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