作為一種水上運(yùn)輸工具?船舶具有裝載量大?費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)?在海洋航運(yùn)中的作用越趨突出?承擔(dān)了重要的貨運(yùn)任務(wù)。
造船業(yè)是資金密集、信息密集、技術(shù)密集、勞動(dòng)力密集型行業(yè)?船體結(jié)構(gòu)復(fù)雜?建造工序多?因此測(cè)量項(xiàng)目多?測(cè)量準(zhǔn)確性要求較高,需按照訂單進(jìn)行單件或者小批量生產(chǎn),設(shè)備和工具工裝專用性強(qiáng)?進(jìn)入和退出壁壘都很高?是競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的行業(yè)。
目前各種新型大型船舶?如超大型油船、集裝箱船等對(duì)船舶工業(yè)的要求日趨嚴(yán)格,造船企業(yè)必須借助當(dāng)今科技的發(fā)展不斷革新生產(chǎn)技術(shù)和工藝?達(dá)到在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有市場(chǎng)的目的。
本次的難點(diǎn)在于,每一個(gè)傳感器都需要空間和軸向定位,因?yàn)闇y(cè)試結(jié)果需用于后續(xù)的相關(guān)性分析,因此傳感器的定位需要很精確。而本次的被測(cè)件由于是大型錐桶(弧面結(jié)構(gòu)),在以往的實(shí)際操作中很難實(shí)現(xiàn)精確的空間頂點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)位置的定位。
工作流程如下:1、布局標(biāo)記點(diǎn)+編碼點(diǎn)以及標(biāo)尺,對(duì)其進(jìn)行拍攝工作。
2、對(duì)模型進(jìn)行采集,針對(duì)性只采集所需的傳感器數(shù)據(jù):(保證數(shù)據(jù)完整的情況下,盡可能減少無關(guān)數(shù)據(jù))
3、擺正坐標(biāo)系,提取相對(duì)應(yīng)的傳感器頂點(diǎn)空間坐標(biāo)。
(由于傳感器的放置面和背面都是死角,但客戶希望能夠提供八個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo),滬敖的技術(shù)人員對(duì)每個(gè)傳感器進(jìn)行了逆向工作,利用軟件對(duì)頂點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行拾?。?。
4、輸出點(diǎn)坐標(biāo)(.TXT),整理坐標(biāo)生成(.Excel)
三維掃描在本方案中的優(yōu)勢(shì)分析1、準(zhǔn)確提供空間坐標(biāo),解決傳統(tǒng)測(cè)量行業(yè)的局限性。
2、生成數(shù)據(jù)表格,可數(shù)據(jù)存檔,在數(shù)據(jù)記錄上有追溯性。很好地解決了上下游數(shù)據(jù)互通的問題
3、提供基礎(chǔ)模型,應(yīng)用于模擬實(shí)驗(yàn),及二次開發(fā)等領(lǐng)域
三維掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)原形從三維實(shí)體到三維數(shù)據(jù)的直接轉(zhuǎn)化?成為后端技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)或起點(diǎn)。
從測(cè)量學(xué)的觀點(diǎn)看?非接觸式測(cè)量可真正實(shí)現(xiàn)“零接觸力測(cè)量”。這樣有效避免了高精度測(cè)量中測(cè)量力帶來的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差?而且可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)軟質(zhì)和超薄物體表面形狀的測(cè)量。
三維掃描采集速度快?能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)用于曲面擬合和三維建模?并可和理論模型比對(duì)進(jìn)行誤差分析,大大節(jié)省了時(shí)間?也減少人為引入的誤差。
在本案例中,三維掃描技術(shù)的加入,使得每個(gè)測(cè)點(diǎn)(傳感器)的空間定位很精確,增加測(cè)點(diǎn)數(shù)目很方便且不會(huì)顯著增加工作量,因此大大豐富了數(shù)據(jù)信息,對(duì)于后續(xù)相關(guān)性分析非常方便。
三維掃描技術(shù)應(yīng)用于船舶工業(yè)有很大的應(yīng)用前景1、例如將光學(xué)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于艦船維修領(lǐng)域,可將需要改建或者已損壞的區(qū)域在測(cè)量后進(jìn)行模型重建?并使用通用的軟件進(jìn)行工程造型?制造新的船殼來替換損壞區(qū)域,從而降低了測(cè)量和工程圖制作等人工耗時(shí)。
2、例如?使用三維掃描儀將帶有余量的船舶分段掃描下來,轉(zhuǎn)化為二維圖或者三維圖?在分段未上船臺(tái)之前進(jìn)行余量修正。
3、利用三維掃描儀對(duì)各種板材、結(jié)構(gòu)件和分段的尺寸與精度進(jìn)行管理?形成三維模型數(shù)據(jù)庫。采用三維激光掃描系統(tǒng),使得船體裝配成為簡(jiǎn)單的要素作業(yè),降低了工人的熟練化程度。
4、船體內(nèi)部管道林立?在拼裝焊接時(shí)保證其準(zhǔn)確性非常重要。在上船臺(tái)前?測(cè)量好對(duì)接部分各管道的位置精度?在分段上船臺(tái)之前設(shè)計(jì)出連接彎管的結(jié)構(gòu)?可以為相應(yīng)分段提前加工彎管。
5、由于環(huán)境溫度的變化如船體曝曬在日光下?工件的尺寸會(huì)產(chǎn)生較大的變化?給裝配焊接過程中的精度控制帶來不便??赏ㄟ^掃描儀采集不同溫度下的整船的膨脹系數(shù)數(shù)據(jù)庫?建立分段的膨脹系數(shù)檔案?從而設(shè)計(jì)合理的裝配方案。
6、將各個(gè)分段的三維模型自動(dòng)拼接?形成整船的三維模型。分析船舶制造總體精度?對(duì)于全船的光順性等給予直觀的評(píng)價(jià)……
通過以上手段?均有利于大大減少工作量?縮短船臺(tái)周期?降低建造成本。