導入事例Introduction Example
1m以上も可能！モーキャプで行うガラスのひずみ・ゆがみ計測
2023.08.22
- ガラス表面のひずみ・ゆがみを計測したい方
- 検品作業を行っている方
- 3Dスキャナでは計測が難しい製品の性能試験を、多点同時に実施したい方
ガラスのひずみやゆがみを計測し、製品の性能試験を行う際、ガラスが透明な物質であるために、3Dスキャナでは計測が難しく、これまで十分に計測ができていないという課題がありました。
3次元でひずみ・ゆがみの計測を行うにあたって、3Dスキャナはよく用いられるツールではあるものの、その性能上、透明なものや黒いものには不向きといえます。
アキュイティーの変位計測システムは、カメラとマーカーを使用し、ひずみ・ゆがみの計測を行います。このとき、カメラは赤外光を発し、その光を反射したマーカーの3次元位置座標を取得します。マーカーがカメラで認識できていれば計測が可能なため、対象の素材や色等は関係ありません。特定箇所やガラス面全体にマーカーを貼付することで、簡単に、製造品のひずみやゆがみの計測が可能となります。
変位計測システム導入前の課題・要望
一般に透明とは物体が可視光線のほぼ全域の光、もしくは一部の光を透過して、物体の向う側が見通せる状態のことをいいます。例えば、無色透明のガラスは可視光線のほぼ全域の光を透過します。
そのため、3Dスキャナ等を使用しても、ガラス表面のひずみ・ゆがみを計測することができず、こうなるだろうというシミュレーション程度でしか話を進めることができませんでした。
それらの課題の解決策が「変位計測システムによるガラス面の計測」です。
変位計測システムの導入では、下記の２つの効果があります。
・透明な物質でも貼付したマーカー位置座標から変位を計測し数値化
・1m以上の大きなサイズのものも多点同時計測が可能
変位計測システムによる課題の解決方法
計測対象が透明な素材であっても、3Dスキャナのように光が通過することなく、変位計測システムでは計測が可能です。
これは、計測する際にカメラとマーカーを使用するためです。カメラは、赤外光を発するものを。マーカーはカメラからの光を反射させる塗料が塗られたものを使用します。これにより、カメラは、赤外光を反射したマーカーの位置座標を3次元で取得することができるようになるため、対象の素材を問わず、計測が可能となります。
詳細：OptiTrackカメラによる計測点の認識の原理
3Dスキャナは対象自体を認識して計測を行いますが、アキュイティーの変位計測システムは対象に貼付したマーカーの3次元座標を取得して、計測を行います。スキャナでは難しい対象物の計測が可能になる理由は、計測システムの仕組みと性能によるものとなります。
また、アキュイティーの変位計測システムは、測定精度0.1mm以下と、高精度計測ができるシステムになっています。
詳細：モーションキャプチャシステム OptiTrackの計測精度を公開
変位計測システム導入後の効果
このような変位計測システムを導入することで得られるメリットは大きく2つあります。
①透明な物質の変位計測が可能
②1m以上の大きなサイズのものでも多点同時に計測可能
それぞれ詳しく見ていきましょう。
導入後の効果①透明な物質の変位計測が可能
アキュイティーの変位計測システムでは、対象のひずみやゆがみを計測するため、マーカーを対象に貼付して計測を行います。
このとき計測用のカメラは、赤外光を発しており、その光を反射させたマーカーの3次元位置座標を取得。変位量をソフトウェア内部で演算することにより、リアルタイムに対象のひずみ・ゆがみを解析することが可能です。
マーカーが貼付できるものであれば、計測対象は問いません。そのため、透明な素材のガラスの変位計測も可能。
表面のひずみやゆがみを明確に数値化し、解析結果はグラフ表示のほか、変位が強い部分を色で表示することも可能です。
視覚的にわかりやすい解析結果がデータ出力可能となり、製造工程で発生するガラスのひずみやゆがみを簡単にフィードバックすることができます。
導入後の効果②1m以上の大きなサイズのものでも多点同時に計測可能
カメラからマーカーが認識できれば、100点以上のマーカーの座標を、同時に、フレームレート20～1,000Hzで取得することが可能です。
そのため、特定の箇所のみの計測のほか、面全体の計測にも対応しており、ガラスの形状を問わず、ひずみ・ゆがみの計測に活用いただけます。
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