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振動耐久性の評価とは?課題と対策・製品を解説

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センサー&計測における振動耐久性の評価とは?

光技術・フォトニクス業界において、センサーや計測機器は、その精度と信頼性が極めて重要です。特に、産業機器、自動車、航空宇宙、医療機器など、振動が発生しやすい環境で使用される場合、機器の性能を維持し、誤作動や故障を防ぐためには、振動に対する耐久性を正確に評価することが不可欠です。この評価は、製品の信頼性向上、開発期間の短縮、そして市場投入後のリスク低減に貢献します。

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ビデオ画像から被写体の2次元/3次元座標を算出します。2次元/3次元解析プログラムでは、位置座標を元に速度、角度をはじめ、相対変位、移動距離、重心算出ほか各種解析処理が可能です。自社開発のためソフトウェアは日本語で使いやすく、サポートも安心です。

弊社が総力を結集して開発した独自製品であり、国内で高いシェアを誇ります。要求の厳しいスポーツ解析で磨かれた強力なデジタイズ手法と解析内容が魅力です。

映像はAVI、MP4、MOV形式のファイルを利用でき、民生用ビデオカメラから高速度カメラまでご利用頂けます。反射マーカ、色追尾、AIデジタイズ(マーカーの身体部位を自動認識)による自動デジタイズ機能を備え、入力作業を効率化します。解析内容も充実し、さらにVICONなどのモーションキャプチャデータ(C3Dファイル)をインポートして解析することもできます。

【特長】
■低コスト
■柔軟性
■豊富な解析機能

2次元/3次元ビデオ動作解析システム Frame-DIAS 6

液晶基板検査装置のアクティブ除振対策事例をご紹介します。

大型液晶基板検査装置(測長機)の設置に際し、設置床の振動環境を
事前調査したところ許容値を超えていました。

本測長機は光学的にパターンの線幅を観測するもので振動環境に対して
敏感なため、エアサーボアクティブ除振装置で対策を実施。

アクティブ除振対策後は、装置の振動許容値をクリアし、
また全周波数域に亘って良好な振動環境を構築することができました。

【事例概要】
■課題:大型液晶基板検査装置(測長機)の設置に際し、設置床の
 振動環境を事前調査したところ許容値を超えていた
■対策:エアサーボアクティブ除振装置を設置
■効果:装置の振動許容値をクリアし、また全周波数域に亘って
 良好な振動環境を構築することができた

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【事例】液晶基板検査装置のアクティブ除振対策

『TH-M』は、フットペダルとミニ三脚のデザインを改良し、土や泥などの
汚れを拭き取りやすい形状にした一脚です。

フットペダルを踏みこむことで撮影時にどの方向からも自立の固定/解除を
瞬時に切り替えることができ、撮影の合間での機材の交換や設定作業も
ストレスなく行うことができます。

また、ヘッドを取り付ける部分の材質を樹脂から金属に変更し、堅牢性を
向上させました。

【特長】
■カメラを乗せたまま自立
■パーフェクトロック
■1/4”&3/8”ネジ
■堅牢性
■メンテナンス

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

一脚『TH-M』

モーションキャプチャの3次元座標取得の原理をご紹介します。

1台のカメラでは平面のマーカーの2次元座標値X、Yを取得しています。
それぞれのカメラがその2次元座標上に垂線を引き、2台以上で交わった点が
奥行Zとなり3次元座標値が取得できます。

つまり、1つのマーカーの3次元座標値を取得するためには2台以上のカメラが
必要となります。

複数台のカメラの互いの位置と姿勢と特定、原点と座標軸を定義する事で、
各カメラが認識する2次元座標値から3次元座標値を算出する事が可能となります。

【主な機材】
■カメラ
■反射マーカー
■校正器(キャリブレーションツール)

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

モーションキャプチャの測定原理・主な機材・計測までのSTEP

『USB3.0高速度カメラ k5』は、USB3.0にて運用することで手軽な運用を
実現するハイスピードカメラです。

高感度イメージセンサーを搭載。
照明環境が悪いコンディションにも適応可能です。

【特長】
■USB3.0にて運用することで、手軽な運用を実現
■超高感度を実現しておりPIV計測の撮影用カメラとしても好適
■ビットシフト機能により感度アップ
■撮影速度500~120,000fps、VGA時は8,000fpsにて撮影可能
■カメラリンク出力により複数台同機種同士の完全同期撮影にも対応

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

ハイスピードカメラ『USB3.0高速度カメラ k5』

当社では、画像処理、計測、制御技術を集大成し、古典力学と現代AIの
コラボレーションによってシステム構築したAI卓球ロボットを取り扱っています。

複数台の画像センサーから得られる2D情報を3D座標に変換し、卓球ボールの
空間座標を算出。卓球過去の軌跡からリアルタイムで未来の軌道を予測し、
好適な打点をロボットアームに指示。

その他にも、独自のスーパーサンプリング技術によって、優れた測定安定性を
実現したレンズMTF測定装置や、3次元計測装置も提供しています。

【取扱製品】
■多機能MTF測定装置「QM1」
■車載レンズMTF測定装置「QM30」
■レーザーコーリメーター「QLC100」
■物体距離可変コーリメーター「QMC075」
■カメラ内部パラメーター測定装置「QCI800」

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

AI卓球ロボット

250Wメタルハライドランプながら高照度を実現したフリッカーフリー照明装置です。
ハイスピードカメラ等高速度撮影に適しています。

【特長】
1.電源内蔵型ですので煩わしい配線がありません。
 100Vのコンセントがあればどこでも使用可能です。
2.調光機能付です。
3.3種類のレンズを付属しております。

※仕様詳細はPDFをダウンロードしてご覧ください。導入の際はお気軽にご相談ください。

ハイスピードカメラ撮影でもチラつかない!メタルハライド照明装置

『カーブスキャン』は、3Dで部材の形状をスキャンし、木材のひねり、
曲がり、割れやカップなど木材の直線的または横断方向のゆがみを確実に
認識するスキャナーです。

複数のレーザーとカメラにより、クロスカットラインやモルダーラインにおいて
高速で通過するラミナ等のカップ、曲がり、反り、ひねり等を計測。
スキャン結果の信号を出力します。

【特長】
■高速生産ラインで動作
■一貫した信頼性の高い結果を生み出す
■木材の直線的または横断方向のゆがみを確実に認識する
■高度なレーザー三角測量プロセス
■測定中に移動しても木材の形状を測定する

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

変形検出スキャナー『カーブスキャン』

2019年6月12日(水)に開催された画像センシング展2019にて、
『動体形状計測および振動分布計測』のセミナー講演を行いました。

今回発表する方法は、新しく開発した特許申請技術であるOPPA法を用いて
開発した動体形状計測法のうち、全画素リアルタイム人体運動計測用モーション
キャプチャーと非接触で振動モード解析が可能な振動分布計の原理と機能を示します。

さらに、エンジンや自動車ボディの振動分布計測への応用例などを
ご紹介しました。

【内容】
■目的と背景
■高速形状計測法 OPPA法の技術
■リアルタイム人体計測への適用
■ロボットへの適用
■振動モード計測への適用
■橋梁のたわみ振動計測 など

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

動体形状計測および振動分布計測

『Smart LACシリーズ』は、非接触でリアルタイムに面の傾きがわかる角度測定器です。

対象物にレーザビームを照射し、反射光の角度から面の傾きを求める「レーザオートコリメータ方式」を採用。
1台のセンサで微小な角度や複数のワークの微小な角度関係を測定でき、
低コスト・省スペース化を実現します。

用途に合わせて、複数の光点から任意の1点を選ぶ「シングルスポット測定」と
最大5光点の同時測定や光点間の角度差測定ができる「マルチスポット測定」を選択可能です。

★レーザオートコリメータの基本原理や特長がわかる基礎知識資料を進呈中。
PDFダウンロードよりすぐにご覧いただけます。

【特長】
■ワーキングディスタンスが長い(測定レンジ±0.5度 W.D.300mm時)
■高精度・高分解能
■赤・緑・青・赤外から波長を選択可能
■外部入射光の角度測定可能
■センサを複数用意する必要がなく省スペース・省コスト

※デモ機を貸出中。ご希望の方はお問い合わせよりお気軽にご連絡ください。

角度測定器『Smart LACシリーズ』※基礎知識資料進呈中

刻印文字などの凹凸を読み取って文字を認識し、同時に文字の高さ・深さも計測します。従来の2Dカメラでは難しかった立体文字を3Dカメラで確実に捕捉し、高精度に読み取って文字認識をすることが可能です。

【特長】
■英数字・日本語にも対応
■連続検査が可能
■最大8領域を登録可能
■設定した内容で文字認識を実行

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問合せください。

自動車部品・鋼板・タイヤ・リモコン・腕時計等の文字認識システム

当カタログは、Vieworks社の産業・工業計測に必要なカメラ製品のカタログです。

高速高解像度CMOSデジタルカメラの「VCシリーズ」や、ピクセルシフト機能搭載超高解像度デジタルカメラ「VNシリーズ」、TDIラインスキャンカメラ「VTシリーズ」など多数ラインアップしています。

製品の選定にご活用ください。

【掲載内容(抜粋)】
■エリアスキャンカメラ
■TDIラインスキャンカメラ
■VCシリーズ
■VNシリーズ
■VPシリーズ

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

Vieworks産業用カメラ総合カタログ『セレクションガイド』

TACC株式会社が取り扱う、レーザーアライメントシステム
『トリプルスキャンレーザー』をガラス基板に活用した事例をご紹介します。

従来の測定方式(レーザー測長器、傾斜計、オートコリメーター)では
長時間かかっていた平面度測定を、当製品を使用することで測定時間を
最大で70%削減することが可能。

さらに、複数個所に置かれたターゲットの数値を専用表示器やPDAやPC等で
リアルタイムに確認できるので、高さの調整作業もその場でスムーズに行うことができます。

【特長】
■FPD用ガラス基板搬送ステージなどの平面度調整に好適
■3m以上あるステージの平面度測定を素早く正確に行うことが可能
■高さの調整作業もその場でスムーズにおこなうことができる

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【トリプルスキャンレーザー事例】FPD製造装置の平面度測定

『TRIPEAKS』は、最高クラスの耐荷重と品質を備えたスキャナ用三脚です。

取り外したプレートをスキャナに接続して三脚に設置でき、スキャナを
脚頭上で回す必要がないため、安全に接続することが可能。

軽量かつ堅牢なカーボンファイバー製とアルミ製の2種類をご用意しております。
また、折り畳み式の当製品専用キャスター「Dolly」もございます。

【特長】
■最高クラスの品質
■軽量・堅牢・耐荷重
■スキャナを安全に接続
■開脚バックルで角度調節

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

スキャナ用三脚『TRIPEAKS』

Smart LAC H410シリーズはコントローラ制御ですが、Smart LAC H420シリーズはPCにUSB接続して使用します。
Smart LAC H410シリーズにない波長405nm、ビーム径0.5mmと3mmを用意しました。

■バリエーション豊富(波長やビーム径)
■PC制御(センサヘッドとUSBケーブルで接続) 
■ダイバージェンス測定

対象物に合わせて最適な波長・ビーム径が選べます。

レーザオートコリメータ Smart LAC H420シリーズ

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センサー&計測における振動耐久性の評価

センサー&計測における振動耐久性の評価とは?

光技術・フォトニクス業界において、センサーや計測機器は、その精度と信頼性が極めて重要です。特に、産業機器、自動車、航空宇宙、医療機器など、振動が発生しやすい環境で使用される場合、機器の性能を維持し、誤作動や故障を防ぐためには、振動に対する耐久性を正確に評価することが不可欠です。この評価は、製品の信頼性向上、開発期間の短縮、そして市場投入後のリスク低減に貢献します。

課題

実環境を模擬した評価の難しさ

実際の使用環境で発生する複雑な振動パターンを、実験室で正確に再現することが困難であり、評価結果の信頼性に影響を与える可能性があります。

評価期間の長期化とコスト増

長期間にわたる振動試験は、評価に時間を要し、それに伴う人件費や設備費が増加するため、開発コストの増大を招きます。

微細な損傷の検出漏れ

初期段階での微細な損傷や性能低下を見逃すと、後工程での重大な故障につながるリスクがあり、早期発見が難しい場合があります。

多様な振動モードへの対応不足

単一方向の振動だけでなく、多軸方向や共振周波数帯域など、多様な振動モードに対する包括的な評価が不足しがちです。

​対策

高度な振動試験装置の活用

実環境の振動を忠実に再現できる多軸加振機や、特定の周波数帯域を重点的に試験できる装置を導入し、より現実的な評価を行います。

シミュレーション技術との連携

有限要素法(FEM)などの解析ソフトウェアを用いて、振動による応力や変形を事前に予測し、試験項目を最適化することで、評価期間とコストを削減します。

非破壊検査技術の導入

振動試験の前後に、非破壊超音波検査やX線検査などを実施し、目視では確認できない微細な損傷や内部構造の変化を早期に検出します。

標準化された試験プロトコルの適用

ISOやIECなどの国際規格に準拠した試験プロトコルを採用し、客観的で比較可能な評価基準を確立することで、評価の信頼性を向上させます。

​対策に役立つ製品例

多軸加振試験システム

複数の方向からの振動を同時に再現できる試験システムは、実環境に近い複雑な振動負荷をかけることで、センサーや計測機器の総合的な振動耐久性を評価します。

振動解析ソフトウェア

構造解析やモード解析を行うソフトウェアは、振動による機器への影響を事前にシミュレーションし、弱点箇所を特定することで、効率的な試験設計を支援します。

高精度非破壊検査装置

微細な亀裂や内部欠陥を検出できる検査装置は、振動試験による潜在的な損傷を早期に発見し、製品の信頼性向上に貢献します。

環境試験チャンバー

温度、湿度、気圧などの環境要因と振動を同時に制御できるチャンバーは、複合的なストレス下での機器の耐久性を評価し、より過酷な条件下での信頼性を保証します。

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