溶接実習における運棒スキルの保持について-スポーツバイオメカニクスの観点から-

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アーク溶接では, 運棒スキルの獲得は最も重要な要素の一つである. 実習で初めて溶接を経験する学生にとって, 短い実習時間内に運棒感覚を掴むことは難しい. しかし, 最も困難なことは「一度掴んだ運棒感覚を次週または翌年の実習まで保持し続けること」である.運棒スキルの獲得においては, 「①溶融池と身体の状況把握」, 「②次の身体動作を意識決定」, 「③実際に身体動作へ反映」, 「④変化点の考察」を「⑤反復練習」し, 「⑥感覚と経験を蓄積」していくことが必要とされる. この一連の流れは, スポーツスキルを獲得する際に経験する過程(認知段階, 連合段階, 自動段階)と共通点が多い. スポーツ科学分野では, 多くのスキル保持手法が研究されているが, これまでの溶接関連の研究では, 運棒スキルの保持を主眼とした研究は行われていない.そこで, 溶接品質を一定に保つためのパラメータの中でも, スポーツとの関係性から「動き」の性質が強い「運棒速度」の保持を対象とし, スポーツスキルの保持手法を応用したアーク溶接における運棒スキル保持に有効な練習手法の開発研究を行う. 本研究においては運棒速度の評価手法が必要不可欠であるため, 運棒速度の定量的な評価手法を確立した.溶接状況をWebカメラで撮影した映像からアーク光の中心座標とフレーム数を解析・出力するソフトを開発し, アーク光の中心座標とフレーム数から移動速度(=運棒速度)を数値化することで, 運棒速度評価の指標とした. また, 本評価手法を用いて, 本校機械コース2年生を被験者とした被覆アーク溶接下向きストリンガビード120mm溶接時の運棒速度を数値化した. また溶接熟練者の運棒速度と比較することで, 学生と溶接熟練者の安定性の差を示した.研究成果については, 平成29年度九州地区総合技術研究会inOKINAWA、および国立高専機構阿南高専第19回技術部技術職員研究発表会にて報告した.