ZEISS INSPECT Correlate

一目でわかるZEISS INSPECT Correlateの機能

ZEISS INSPECT Correlateでは、写真や動画素材から測定データを取り込むことができます。こうした動画からは、動的プロセスの正確な記録と個別の分析データが得られ、特定の目的のためにこれらのデータを評価することができます。 このソフトウェアは、ひずみ、変位、速度、加速度、回転、角度、角度の変化など、様々な情報を分析します。

基本機能

2D画像の取得

ZEISS INSPECT CorrelateはUSB3カメラ用のカメラ制御機能および記録機能を内蔵しており、各機能はGenICam規格に準拠しています。2Dデジタル画像相関と2Dポイントトラッキングを開始するために必要なものすべてが揃っており、2D画像の取得とレポート機能を含むデータ評価が可能です。

ZEISS INSPECT Correlateによる2D画像の取得

位置合わせと剛体運動補正

ZEISS INSPECT Correlateには、測定データを位置合わせするための様々な機能があります。これには、3-2-1変換に基づく位置合わせ、幾何学的要素または3D座標に基づく位置合わせ、ローカル座標系による位置合わせ、参照点を利用した位置合わせ、グローバルベストフィットやローカルベストフィットといった様々なベストフィット処理があります。さらに、「Transform By Component(コンポーネントによる変換)」機能を使用して、剛体運動補正を実行することができます。剛体運動補正により、別のコンポーネントに対する参照コンポーネントの相対運動が分析されます。参照コンポーネントは3D空間における固定参照として機能します。

ZEISS INSPECT Correlateによる位置合わせ

測定異常値の自動検出と排除

ARGUS 3D座標メッシュの測定異常を検出 除去するインテリジェントなアルゴリズムにより、3D測定データにおける不快なスポットやスロットは過去のものとなりました。
測定異常はZEISS INSPECT Correlateによって自動的に検出・修正されるため、より正確で迅速な評価とARGUSでのレポート作成が可能です。

ZEISS INSPECT Correlateの測定異常

座標ベースのフィルター機能

ARAMISプロジェクト内の座標を経時的にフィルタリングすることができます(表面、ファセットポイント、ポイントコンポーネントで使用可能)。この機能により、ひずみと変位の測定精度がさらに向上し、気流の乱れや対流によるモアレ効果などの干渉の影響が大幅に減少します。

ZEISS INSPECT Correlate座標ベースのフィルター機能

成形限界線図(FLD)のデータピッカー

板金成形加工プロセスの制御には、成形解析が用いられます。成形解析では、中島法で得られた成形限界曲線と、ARGUSシステムを使用した板金部品の成形状態の測定が組み合わせられます。データピッカーにより、成形状況の迅速な分析が可能になります。

成形限界線図(FLD)におけるZEISS INSPECT Correlateのデータピッカー

デジタル画像の相関関係

デジタル画像相関(DIC)は光学的、非接触で3D座標を測定する方法で、3D空間における動きや変形の評価、表面のひずみの決定に使用されます。確率的コントラストパターンを用いて、サブピクセル精度で3D座標を測定します。

ZEISS INSPECT Correlateデジタル画像の相関関係

変形の強調表示

ZEISS INSPECT Correlateでは、膨らみ、へこみ、段差、溝などの変形を3Dビューで強調して表示できます。スカラー値を一種の高さマップに変換できるため、3D測定値の定性的分析が容易になります。

ZEISS INSPECT Correlateによる変形の表示

全範囲評価とポイントベース評価

このソフトウェアを使用して、全範囲とポイントベースの測定結果を評価することができます。ひずみ分布などの全範囲測定結果には、確率的コントラストパターンが被検体に適用されます。ポイントベース測定では、参照点マーカーが使用されます。試料上の参照点マーカーはソフトウェアによって自動的に検出され、測定された3D座標が表示されます。1回の測定で、全範囲評価法とポイントベース評価法を併用することも可能です。どちらの方法でも、ソフトウェアからひずみ、3D変形、3D変位などのデータが得られます。

ZEISS INSPECT Correlateによる全範囲評価とポイントベース評価

測定データのインポート

ZEISS INSPECT Correlateには、ASCII、STL、PSL、PL、CTデータなどの一般的なファイル形式をインポートできる多くのインターフェースがあります。例えば、ASCIIファイルをインポートすることで、3D点群作成用の座標を読み込んだり、試験機の力値をプロジェクトステージと同期させたりすることができます。

ZEISS INSPECT Correlateによるデータインポート

2D測定中のライブ結果プレビュー

ZEISS INSPECT Correlateで2D測定を実行中に、ひずみ値のような事前定義された結果値を計算し、ライブ表示することができます。これにより、測定の進行状況を確認し、ユーザーに直接フィードバックすることが可能になります。


ポイントトラッキング

3D座標のポイントベース測定と、動的試験または(準)静的試験の経時的なトラッキングを行うために、測定対象に超軽量測定ターゲットを設定します。各測定ターゲットの3D座標は、写真測量法によりサブピクセル精度で測定されます。測定では、ポイントトラッキング法とデジタル画像相関法を組み合わせることができます。複数の測定ターゲットをグループ化することで特徴的な配列が作成され、ソフトウェアはこの配列を経時的に追跡できます。これにより、画像処理の最後に、各測定ターゲットの座標、変位、速度、加速度を評価することができます。

ZEISS INSPECT Correlateによるポイントトラッキング

相対6DoF分析

ZEISS INSPECT Correlateではローカル座標系を定義し、点群に添付することができます。結果として、ローカル座標系は点群と共に移動し、6DoF分析が可能になります。6DoF分析により、点群の並進運動と回転運動の相互関係、または空間における全方向の絶対運動量を求めることができます。

ZEISS INSPECT Correlateによる相対6DoF分析

レポート作成

同僚や別の部署、顧客との間で検査結果をやり取りし、プレゼンテーションやさらなるディスカッションを行うことができます。ZEISS INSPECT Correlateは、印刷可能な文書や、完全にアニメーション化されたPDFのエクスポート機能を提供するレポートモジュールでコミュニケーションをサポートします。結果をより分かりやすく表示し、理解を深めるために、プロジェクトファイル一式を置き換えて、無料のZEISS INSPECT Correlateソフトウェアの3Dユーザーインターフェースで表示することができます。

ZEISS INSPECT Correlateによるレポート作成

単一測定ポイントトラッキング

ZEISS INSPECT Correlateは、単一測定ポイントのトラッキングと3D変位、速度、加速度の評価を可能にします。この機能により、3D座標の測定値の取得や、ポイントの変位、速度、加速度の評価のために従来3つ適用していたコード化済み測定ターゲットが1つで済みます。これはスペースの節約になるとともに、単に測定ターゲットを適用できない状況で役立ちます。さらに、単一測定ポイントトラッキングは、測定準備中の時間短縮にもつながります。

ZEISS INSPECT Correlateによる単一測定ポイントトラッキング

速度と加速度

ZEISS INSPECT Correlateは、速度と加速度のチェックを用いて、個々の要素が前と次のステージの位置に対してどれだけ速く動くかを分析します。一般的な加速度とは別に、湾曲した軌跡の接線方向の加速度もチェックできます。また、円の中心点を基準とした円軌道上の加速度をチェックすることも可能です。

ZEISS INSPECT Correlateによる速度と加速度のチェック

ひずみ、3D変位、3D変形

ZEISS INSPECT Correlateは、表面全体および特定のポイントで測定された3D座標から、大ひずみ、小ひずみ、またはX方向とY方向のひずみなどのひずみ値を計算します。個々の測定点から点群、いわゆるコンポーネントを定義することができます。試験の全時間経過にわたって点群を識別することができるため、変位、速度、加速度を3Dで正確に計算することが可能です。 さらに、点群は剛体運動補正にも使用できることから、 点群を3D空間の固定基準として運動を分析することができます。

ZEISS INSPECT Correlateによるひずみ、変位、変形の3D計算

軌跡

軌跡機能を使用すると、個々のポイント、点群、ローカル座標系、および構築要素の軌跡を視覚化できます。軌跡は、測定の全時間経過にわたり、選択した要素の位置を表示します。これにより、テストオブジェクトの運動曲線を分析し、視覚化することができます。また、運動曲線はさらなる評価ステップのためにソフトウェアから利用可能で、例えば、軌跡を使用して円のようなフィッティング形状を構築することができます。

ZEISS INSPECT Correlateの軌跡機能

バーチャル伸び計

バーチャル伸び計機能では、具体的に指定された参照長さを用いて長さの変化を非接触で測定することができ、2Dおよび3Dプロジェクトで使用可能です。プロジェクト内で、空間内の2方向以上の長さ変化を確認することができます。非接触光学式の検査方法であるため、測定結果は機械的な影響を受けません。さらに、ZEISS INSPECT Correlateを使えば、縦ひずみと横ひずみを取得するための様々なバーチャル伸び計を定義することができます。もう一つの利点として、初期長さの異なるバーチャル伸び計を定義でき、局所的なひずみと全体的なひずみの影響を同時に調べることが可能です。

ZEISS INSPECT Correlateのバーチャル伸び計機能

フルバージョンの機能

CADインポート形式

IGES、JT Open、STEPといった中間的なCADデータ形式はもちろん、Proライセンスがあれば、CATIA、NX、Solidworks、Pro/Eなどの独自形式もZEISS INSPECT Correlateにインポートできます。ドラッグ&ドロップで個々のデータ形式をインポートするだけで、ソフトウェアがそれを自動的に識別・転送します。インポート後は、3D測定データをCADデータに位置合わせするための豊富な機能による正確な評価が可能です。

ZEISS INSPECT CorrelateのCADインポート形式

測定データのエクスポート

ZEISS INSPECT CorrelateのProライセンスには、ASCII、CSV、XML、UFFなどの一般的なファイル形式をエクスポートできる多くのインターフェースがあります。

ZEISS INSPECT Correlateのエクスポート機能

オープンデータアーキテクチャ

測定データの比較と同時視覚化、および一般的なデータのやり取りは、測定においてますます重要になっています。そのため、ZEISS INSPECT Correlateでは、シミュレーションプログラムから温度データや形状などの追加のスカラー値をインポートすることが可能です。ソフトウェアで作成された測定データは、様々な形式でエクスポートでき、例えばサードパーティ製ソフトウェアで振動解析に使用できます。

ZEISS INSPECT Correlateのオープンデータアーキテクチャ

パラメトリック評価

ZEISS INSPECTはパラメトリックな基本コンセプトに基づいています。基本的にすべての機能がこのコンセプトに従っており、全プロセスステップが追跡・編集可能です。 そのため、ZEISS INSPECT Correlateは測定結果とレポートにおける高いプロセス信頼性を提供します。同じ種類の別の試料のために新しい評価を作成する必要はありません。パラメトリックコンセプトにより、新しい測定データをプロジェクトにアップロードするだけで、すぐに結果を取得できます。

ZEISS INSPECT Correlateのパラメトリック評価

Pythonインターフェース

ZEISS INSPECT CorrelateのProライセンスは、Pythonプログラミング言語を使用した複雑な科学計算のための高速で簡素化されたデータアクセスを提供します。無料で利用可能なPythonライブラリは、外部のPythonインストールによって、ZEISS INSPECT Correlateに簡単に統合して使用することができます。これにより、例えば振動解析(FFT)や引張試験に必要なダイアグラムだけでなく、計算も容易に作成することが可能になります。さらに、ZEISS INSPECT Correlateにはソフトウェアにおいて実行された操作すべてを記録するコマンドレコーダがあるため、記録した操作を繰り返し実行することができます。 また、記録されたスクリプトを編集することにより、他のタスクにスクリプトを適応させたり、汎用化させたりできます。

ZEISS INSPECT CorrelateのPythonインターフェース

テンプレートで作業を高速化

ZEISS INSPECTでは、プロジェクトテンプレートを作成し、繰り返しの評価を簡単に実行することができます。 これにより、測定日の評価後にプロジェクトをテンプレートとして保存することが可能になります。プロジェクトテンプレートと同様に、検査要素、プロジェクトキーワード、およびレポートも保存されるため、同じタイプの別の評価を実行する時に再びプロジェクトを設定する必要がありません。プロジェクトの再計算をクリックするだけで簡単に評価を開始できます。

ZEISS INSPECT Correlateのテンプレート

追加アプリ

輪郭検出

ZEISS INSPECT Correlateでは、エアバッグ展開試験の分析も行えます。この機能は、あらゆる高速ビデオ録画でエアバッグの輪郭を追跡し、ハンドルのローカル座標系で最大たわみポイントを特定するのに役立ちます。さらに、特定のたわみポイントを空間および時間で簡単に特定することができます。コントラストトラッキングの手法に基づくこの機能は、広がった穴の輪郭や変形した物体の輪郭にも使用可能です。

ZEISS INSPECT Correlateの輪郭検出

温度測定との相関

測定した3Dデータは、ZEISS INSPECT Correlateでインポートした温度データと結合することができます。この視覚化の利点は、熱と機械部品の動作の相関をよりシンプルかつ迅速に理解できることです。各種サーモグラフィカメラから画像をインポートし、画像をインポートした後、ARAMIS 3Dデータの座標系に変換します。 次に、温度データを読み出し、ARAMIS 3Dデータにマッピングします。これにより、各測定時間における全測定ポイントの測定データと温度データの相関を得ることができます。

ZEISS INSPECT Correlateで温度測定との相関を明らかに

亀裂先端点の検出と評価

ZEISS INSPECT Correlateでは、亀裂先端点の追跡と亀裂先端点の軌跡の評価が可能になります。コントラスト法を用いることで、均質に着色された試料で亀裂先端点の位置を検出できます。亀裂の長さ、亀裂の穴、亀裂の3次元モードなどの他の要因も導き出すことができます。この機能は、材料研究における幅広い用途に使用することができ、金属、複合材料、およびプラスチックのような数多くの材料に適用可能です。亀裂伝播の分析は、航空宇宙、自動車、土木工学など、高い安全性が要求される多くの産業で採用されています。

ZEISS INSPECT Correlateによる亀裂先端点の検出

材料特性の決定

中島法、バルジ、引張、曲げ、せん断、穴拡げなどの代表的な材料試験から得られた測定データをソフトウェアで評価し、材料特性を決定できます。この材料特性を用いて、成形限界曲線、障害ひずみ、n値、r値、ポアソン比、ヤング率(弾性率)、応力-ひずみ曲線、および材料の厚み減少などの信頼性の高いデータが計算されます。これらはシミュレーションの入力パラメータとして使用されるので、材料モデルがより精密に作成でき、材料動作がより正確に予測できるようになります。

ZEISS INSPECT Correlateによる材料特性の決定

数値シミュレーションの検証

ABAQUS、LS-DYNA、ANSYS、PAM-STAMP、AutoFormなどのシミュレーションプログラムからスカラー値や形状をインポートし、3D測定データと直接比較することができます。3D測定データは、各種位置合わせ機能によってシミュレーションモデルの座標系に変換可能です。これにより、シミュレーションモデルの形状と、最初のステップで測定された3D表面とを比較することができます。変位、変形、ひずみの直接比較などのさらなる分析は各段階で行えます。

ZEISS INSPECT Correlateによる数値シミュレーションの検証

振動解析

ZEISS INSPECT Correlateは振動の種類を表示するため、測定された変位データを素早く解釈することができます。解析では、3つの空間方向すべてにおいて、全範囲またはポイントベースの全測定ポイントの変位が表示されます。さらに、すべてのポイントの周波数特性の包絡線と対応する振動の種類が3Dで示されます。また、3D座標と変位値はユニバーサルファイル形式(UFF)でエクスポート可能なので、さらなる振動解析に利用できます。この形式は、ほとんどの振動解析アプリでサポートされています。

ZEISS INSPECT Correlateによる振動解析