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エースポイントの種 Vol.9「構造材の静的試験計測事例」
導入先:建材製造メーカー様

課題/要望

構造機材製品の品質評価試験でモーションキャプチャシステムを導入いただいた事例です。

構造材荷重試験で準備の工数を削減したい要望がございました。

変位計を1試験で4050カ所設置するのに、2人がかりで1日~2日ほど要しているとの事でした。

自社製品である為、いかに多くの試験体を評価できるのか課題でした。

計測空間/内容

5m×1m×1mの構造材が対象で、頂点に荷重をかけ、接合部と荷重をかけている構造材の変形を測定。
モーションキャプチャー静的試験ソフトウエアを用いて、荷重値に対する各箇所の3次元座標を取得。全体の変形と100点ほどターゲットを貼付して各点の変位量を計測。

導入の決め手/できたこと

静的試験ソフトウエアでは、計測にマーカを貼付するだけで3次元の情報を取得でき座標の定義を即時にできるため『準備工数』を大幅に短縮することができます。今までは変位計の数値のみでの評価でしたが、

1,全体の変形を3Dで可視化できる事

2,変位計を取り付けできない箇所もカバーできる事

3,基礎を固定して構造材の変形のみ抽出できる事
が決め手になりました。

材料によっては軸上に変形する事がなく、3次元での変位量を算出できる事で材料本来の変形を計測/解析できるようになりました。

                                                                          

効果

モーションキャプチャーを用いたことで、今まで1日以上かけていた準備が2時間に短縮でき、材料の評価を多く行うことができるようになりました。また、3Dで全体の変形を可視化でき、且つ変位を強調して変形が一目でわかることから、社内外からの評価も向上しました。

システムの特長

非接触変位計測システム(モーションキャプチャー)は、カメラを複数設置し、計測対象物にマーカーを貼付するだけで簡単に高精度な計測が実現します。従来と大きく異なるのは非接触でマーカーの配線も不要で、準備、撤収がすごく楽です。特に今回のような大型な対象物であれば、工数短縮の効果は大きくなります。また準備時間だけでなく、リアルタイムの数値や波形を拾うことができますので、その場にいながら、全体の挙動とみたい箇所の数値が即座に確認できるのも特長です。

 

お客様からの声

モーションキャプチャは動的な計測で用いる技術であると思っていましたが、静的試験でも活用ができる事で様々な試験で工数短縮を見込めることができそうです。準備工数を短縮でき試験頻度もあげることができ、3次元での変形を可視化することで、今まで分からなかった新たな発見がありました。

おわりに

モーションキャプチャーの特性上、振動試験や動作分析など動きのある計測に適しておりました。ただ、多くのお客様からご要望を頂き、静的試験でもご活用いただけるシステムをオリジナルで構築しました。単に準備工数を短縮できるだけでなく、全体の変形や3次元で数値化することにより今後の評価基準の標準化になるかもしれません。

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