■鍾岳甫/ 馬路科技
光學3D 應變數測系統
現今科技發展快速，產品設計越來越精密且複雜，再加上各式材料日新月異與創新，一些傳統材料試驗的量測漸漸無法應付如此複雜的需求，即使我們可以使用任何模擬分析軟體進行預測，也難以達到一點即破馬上找到問題點的所在，理論與現實始終是條平行線，若以Try and error 的方式進行改善，不但耗費時間、人力，對於成本也是很大的負擔，失敗的次數越多則所需的成本便跟著提高，形成一種無追加上限的成本，而在一個要求高精度、高效率的時代勢必是需要一個突破口。
ARAMIS 光學
ARAMIS 光學3D 動態量測系統，利用左右兩鏡頭快速的同時拍攝物體的動態，接著從影像上將預先噴塗好的亂數黑白斑點圖案，透過軟體計算出三角網格的網狀結構，再進行運動分析與材料分析。此非接觸的量測方式打破了許多傳統量測的限制，以拉伸試驗來說，量測應變值通常會使用應變計量測，這樣的方式必須要靠經驗預測材料破壞位置，而且材料有任何缺陷從預期外的地方破壞的話，不但無法取得需要的實驗資料也損失了一塊試片。ARAMIS 光學3D 動態量測系統，只需將試片噴塗成亂數的黑白斑點圖案，即可對整塊材料進行全域的分析，若破壞在預期外的位置也可精准的量測分析，大幅降低人為操作與不確定性造成的損失。且透過影像分析，除了應變同時也可以計算出次應變，甚至是自訂座標系量測任何方向的應變值，而分析出來的資料以色彩漸層變化的方式分佈在試片上，也可在單一位置讀取數值，視覺化的呈現可很輕易的判斷資料，若量測時搭配控制器可將力量數值與拍攝影像同步導入軟體內，即可在同一畫面快速的理解力量與材料之間的變化關係，與傳統相比大幅提升了資料資料量與人員判斷的便利性。
既然是動態量測那麼可以應用的產業就很廣泛了，諸如航太、汽車、醫療器材、生物科技、電子零件、半導體、鈑金等或是相關的學術研究單位，皆可運用到ARAMIS光學3D 動態量測系統來進行開發研究及產品測試。
列舉幾種應用方式，像是電子元件受到溫度變化時因熱漲冷縮造成變形的過程，風扇在運轉狀態下扇葉的變形，輪胎在高速行駛時的變形，假牙咬合受力後的變形等等各種工件在運作時受力過程的變形分析。亦或是機構在運動時各零件之間的相對運動關係，像是挖土機在挖掘時從底座、機身支架到鏟子之間的相對運動。
圖1:ARAMIS 光學3D 動態量測系統 圖2: 全域三維應變量測
圖 3: 各零件或機構的相對運動分析 圖 4: 搭配控制器可同步記錄應力數值
各種試驗及測試皆能做材料分析或是運動分析，在使用上並不會局限在特定的產業。因其計算方式為前後比對變化進行分析，所以還可以衍伸出其他量測應用，譬如將支架從自由狀態到循序吊掛重物增加重量，將每個階段的變形拍攝下來，雖然拍攝時是靜止狀態，但將這些狀態串聯起來也可以完成連續的分析。
ARAMIS 光學3D 動態量測系統打破了許多人以往對測試分析設備概念上的框架，不但能對較複雜的物件進行量測，還可以在同一筆量測資料內進行多種分析，在如此強大的功能下還能不失準確度與精度，對於現今技術要求如此高標準與嚴苛的環境下，可以說是一把非常重要的武器。■
