使用 FARO 激光掃描儀開發(fā)曲面殼板精度評估系統(tǒng)
在有些人看來,渾圓的船舶輪廓和優(yōu)雅的船體類似于女性的體形豫柬。這可能就是自古以來使用帶有性別特點的語言將船舶分類為女性化對象的原因八堡。為船舶打造這種勻稱外觀的正是用大塊的厚鋼板制成的“ 曲面殼板”,這些曲面殼板利用復雜的三維曲線覆蓋了從船頭到船尾的整個船體楞捂。建造船舶時需要使用數(shù)百塊殼板薄坏,但其中只有兩塊殼板是一模一樣的,這兩塊殼板被用于船體的兩側(cè)寨闹。檢驗鋼板曲度的方法有很多燕瞭,比較和評估曲面殼板的一個傳統(tǒng)方法是使用木制彎曲模板。
由日本船級社提供支持的聯(lián)合研究
根據(jù)由日本船級社提供支持的一項聯(lián)合研究計劃欣骏,東京大學黎困、住友重機械海洋工程株式會社與日本船級社一起共同開發(fā)了一種評估曲面殼板的新方法。這種新方法使用三維激光掃描儀耽晦,極大地改進了過去使用木制模板的方法斧呆,能夠提高用戶的評估精度和速度。我們根據(jù)對日本神奈川縣橫須賀市的 SHIME 公司的一次采訪并且基于該公司所參與的使用 FARO 的 Focus3D 激光掃描儀的此項研究編寫了此案例洲棍。
曲面殼板
木制模板評估所面臨的挑戰(zhàn)
很長一段時間以來质圾,使用傳統(tǒng)木制模板方法進行評估的精確度一直是人們所關心的問題。這種評估方法非常棘手助碰,主要是因為曲面殼板是由工匠手工鍛壓和淬火而成棋蒂,而這些工匠所擁有的技能水平可能不盡相同。這在較大程度上依賴于工匠個人的經(jīng)驗(例如:視覺判斷和加工方案的設計)杠锻,這會導致最終產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊赘双。
利用傳統(tǒng)的木制彎曲模板來評估曲面殼板
另外,舊方法只能評估木制模板所適合的殼板部件珍特。被木制模板‘ 漏檢’ 的殼板誤差只能在后期的裝配過程中才能被發(fā)現(xiàn)祝峻。由于每塊殼板自身的復雜程度不同,日后進行的返工可能要耗費很長時間扎筒。
此外莱找,這些木制模板需要進行定制,無法適用于所有的船舶。這意味著需要使用數(shù)量較大的不同模板奥溺,這會增加材料成本并耗費大量時間辞色。使用舊方法還需要貯存和保養(yǎng)這些模板,從長期來看浮定,這會增加額外的費用相满。由于面臨這些困難,該團隊著手利用激光掃描儀開發(fā)一種更加客觀和精確的評估系統(tǒng)桦卒。新方法的工作流程涉及將設計圖的 CAD 數(shù)據(jù)與 Focus3D所獲取的測量數(shù)據(jù)進行比較立美,并通過大型點云處理平臺Pupulpit ( 由 UNICUS 公司提供) 準備和反饋所收集的數(shù)據(jù)。除此之外方灾,該團隊還生成了彩圖來分析待檢殼板的精確度建蹄,解決了與激光掃描儀部署有關的問題,并且評審了研究期間測量數(shù)據(jù)的使用率播托。
利用這種新方法饿严,SHIME 公司設法提高了其曲面殼板的評估效率和評估精度。SHIME 公司施工管理分公司生產(chǎn)部– 生產(chǎn)控制小組的 AkiyoshiSugawara 解釋道丙藤,“ 以前缓墅,我們不得不在較大程度上依賴于技術(shù)人員的專業(yè)- 知識和主觀感知來獲得適合最終裝配的正確形狀。然而插呜,利用這種新方法乘步,我們相信更多的員工都能制造出始終如一的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,即便他們所擁有的經(jīng)驗較少砾楞≌ソ担”
利用FARO 的 Focus3D激光掃描儀測量曲面殼板
新方法提供了實實在在的收益
使用激光掃描儀來評估曲面殼板的新方法獲得了一致好評,越來越多的公司選用了此項技術(shù)顿豹。
由于采用這種新系統(tǒng)扇牢,糾正誤差所需的時間被大大縮短,證明激光掃描儀對于評估過程非常有效跋擅。Sugawara 告訴我們稱椰陋,“ 借助 Focus3D 的幫助,我們只需根據(jù)殼板的尺寸縮小掃描范圍并修改分辨率沪曙,就能立即掃描曲面殼板奕污。彩色掃描圖像提供了極大的便利,因為能夠讓我們輕松地找出需要增大曲度的點液走。我們希望利用這項新技術(shù)發(fā)掘更大的潛力碳默。”
SHIME 期待著有一天不使用木制彎曲模板就能制造曲面殼板缘眶。
聯(lián)合研究單位:
東京大學
住友重機械海洋工程株式會社
日本船級社
采訪對象:
住友重機械海洋工程株式會社
關于FARO
FARO 是一家全球性科技公司嘱根,主要從事計算機輔助測量設備和軟件的開發(fā)和銷售。FARO 便攜式測量設備可在生產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)控過程中進行高精度的三維測量,以及零部件和復合構(gòu)造的比對该抒。公司設備廣泛應用于檢測慌洪、成像、逆向工程凑保、生產(chǎn)規(guī)劃冈爹、庫存和竣工文件、現(xiàn)場勘測以及事故現(xiàn)場或犯罪現(xiàn)場的調(diào)查和重建欧引。
在FARO 的支持下寓蔼,法如的客戶無需擔憂其三維測量和文件歸檔的需求。作為便攜式計算機輔助測量的先驅(qū)和市場領導者韩艾,F(xiàn)ARO 持續(xù)不斷地應用最前沿的科學技術(shù),使其處于行業(yè)領先地位的產(chǎn)品更精確价值、可靠且便于使用吭芯。并致力于通過FARO 測量設備簡化客戶工作,使客戶能夠大幅減少現(xiàn)場測量時間并降低總成本拷治。
法如已在全球安裝了超過30,000 臺設備兰歼,擁有超過15,000 個客戶。公司全球總部位于佛羅里達州瑪麗湖胃琴,歐洲總部位于德國斯圖加特廊擦,亞太區(qū)總部位于新加坡。FARO 在日本遥附、中國觉浦、印度、韓國跋岳、泰國院仿、馬來西亞、越南速和、加拿大歹垫、墨西哥、英國颠放、法國排惨、西班牙、意大利碰凶、波蘭以及荷蘭均設有分支機構(gòu)暮芭。
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