高速度X線透視技術を活用した包装落下試験の検証事例

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検証概要

高速度X線透視撮影を包装試験に組み合わせることで、落下・衝撃の瞬間に、箱内部の製品や部品、緩衝材がどのように動いているかをスローモーション映像で確認できます。

ＳＢＳ東芝ロジスティクスでは、東芝ユニファイドテクノロジーズの高速度X線透視技術を活用し、包装状態の違いによって落下時の製品(※)内部の挙動がどのように変化するかを検証しました。

※（ご協力）東芝情報システム株式会社
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今回の検証では、高速度X線透視検査システムと落下試験機を組み合わせ、落下衝撃の瞬間に箱内部・製品内部の挙動を可視化できるか、包装試験の評価手法として実務レベルで活用できるかを確認しました。

小型の検査装置を、構造の異なる3種類の緩衝材で包装し、JIS Z 0200に基づく自由落下試験を実施しました。落下時の箱内部・製品内部の挙動を高速度X線透視検査システムで撮影するとともに、衝撃値も計測しています。

包装箱はL162×W146×H138mm、総質量約250gで統一。緩衝材は、材質と構造の異なるものを3種利用し、落下高さ600mmもしくは1,000mmで、各面および一部角からの落下試験を行いました。

今回の検証では、製品を包装していない状態で落下させた場合と、緩衝材で包装した状態で落下させた場合の内部挙動を高速度X線透視撮影で比較しました。高速度X線透視検査システムを用いることで、包装が落下衝撃を緩和し、製品内部への影響を抑えている様子を、内部の動きとして確認することができました。

落下衝撃によって、製品内部のパーツが大きく揺れる様子を確認しました。

緩衝材で包装した状態では、製品を包装していない状態で見られた内部パーツの大きな揺れが抑えられていました。

※動画は、ウレタン緩衝材を使用した包装状態での落下試験映像です。

今回の検証では、試験後の外観や製品状態を見るだけでは把握しにくい、落下衝撃時のさまざまな現象を確認することができました。

1.
包装状態による製品内部の挙動の違いを確認できた
製品を包装していない状態では内部パーツが大きく揺れた一方、包装状態ではその挙動が抑えられ、包装によって落下時の製品内部への影響が軽減される様子を映像で確認できました。
2.
衝撃を受ける瞬間の内部挙動を確認できた
落下衝撃が作用する20～30ミリ秒という短い時間に、製品内部の部品がどのように動くかを10,000fpsの高速度撮影で確認できました。
3.
緩衝材の圧縮や衝突後の跳ね返りまで観察できた
試験後の外観だけでは分からない、緩衝材が圧縮される過程や、衝突後に製品・包装サンプルが跳ね返る挙動まで確認できました。
4.
包装仕様や緩衝材の比較・評価にも活用できる
衝撃を受けている最中の内部挙動まで確認できるため、複数の包装仕様を比較・評価するうえでも有用であることが確認されました。