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扬帆奋进, 3D扫描技术开启航运新时代
来源: | 作者:shangruikeji | 发布时间: 2021-11-11 | 213 次浏览 | 分享到:

一直以来,船舶工业作为为国防建设、航运交通、能源交通、水产渔业和海洋开发等提供主要装备的战略性产业,在国家经济建设中有着举足轻重的作用。随着科技的进步,船舶工业作为工业的集大成者,正朝着智能化、信息化大步迈进。

 

3D激光扫描检测作为一种新的现代测量技术,因其测量采集数据精度高、速度快、操作简便,拥有巨大的效率和成本优势。3D扫描技术在船舶行业的应用,将有助于提高船舶建造的精度、质量和效率,进一步提升我国船舶工业设计制造的综合能力。

 

手持式3D扫描仪作为一种便携式高精3D测量产品,能高效精准地实现对船舶的非接触、无损检测。今天尚睿科技将和大家一同探讨手持式3D扫描仪在船舶工业的应用空间。

辅助船体创新再设计

 

在船舶产品设计初期,3D扫描技术就能参与其中。对船舶设计而言,新船设计常采用母型船改造的设计方法。母型船改造设计法需要详细的母型船数据供参考。但现实中,往往存在母型船数据缺失或者三维图纸缺失的问题。此时,就需要测量母型船的三维数据。


在引入3D扫描技术之前,若需测量母型船的船身曲面数据,一般会使用划线的办法,曲面的检测精度和划的线密集程度有很大关系。为了达到精度要求,就需要划尽可能多的线,既耗费工时,又浪费人力。

 

而利用3D扫描仪对母型船进行3D扫描,操作门槛低,可利用无接触手段,高效获取其精准三维数据,进而生成三维模型,辅助设计师进行创新再设计。

 

例如,尚睿的3D扫描技术,就曾在游艇的设计改造过程中,发挥过重要的作用。众所周知,游艇作为一种超级奢侈品,是一种身份的象征,对游艇的定制化开发设计是越来越多游艇主人的主要诉求。

由于游艇的三维图纸缺失,客户希望通过3D扫描的方式,获取游艇船身的三维数据,通过专业三维软件生成3D模型。为后续游艇设计师对游艇进行二次开发和设计改良提供可靠的三维数据基础,利用低成本实现性能大突破。

 

此次扫描的游艇长达11米,若设备的扫描面幅过小,则容易出现拼接次数过多,累计误差大的问题,最终会导致测量结果无法达到测量精度要求。面对游艇这类的巨大物体扫描,尚睿科技给出了对应的三维解决方案。

尚睿科技KSCAN-Magic内置全局摄影测量系统,全球首创红外平行激光大面幅扫描模式,拥有1440 mm x 860 mm的扫描面幅,面对巨大的游艇船体,也丝毫不惧。同时,KSCAN-Magic 精度高达0.020mm,完成高精度的扫描不费吹灰之力。

整个过程中,KSCAN-Magic只用了1个小时就为完成了游艇创新再设计的第一步,利用3D扫描技术,大大简化了设计师后续的建模工作,为船舶行业的制造效率带来颠覆性的改变。

通过专业三维软件生成的模型,除了用于新型游艇的产品设计与制造,还用于市场活动中的数字化展示,让客户用更为直观的方式,展示自身产品,在竞争激烈的市场中占领先进。亦可作为游艇的数字建档,为后期改造提供扎实的数据基础。

 

船舶质量控制

船舶产品结构复杂、品种繁多、精度要求高,因此船舶生产制造商有着快速响应产品设计和检测的需求。3D扫描技术高效精准的天然优势,能够切实解决舶生产制造商的痛点需求。

应韩国某船舶生产制造商的需求,提供了以光学追踪、无需贴点的三维扫描仪TrackScan为核心的三维解决方案,扫描获取其船舱底部的三维数据,并检测船舱底部的生产质量。

 

在船舶的制造过程中,由于受到客观条件的限制,船舶的特征数据不可避免会与图纸的公称尺寸存在偏差。高效快速地获取船舶的三维数据及其形位公差是及时控制船舶施工过程、减少拼装错误的重要手段。

 

尚睿科技TrackScan系列三维扫描仪,三维数据采集精度高、操作简单,无需贴点、无需辅助设备,能够快速精准地捕获船体的数据,并快速生成检测报告。

 

在传统的检测方式中,测量人员需要搭设脚手架,并采用直尺、水平仪等测量工具进行测量。这一高度依赖人工和工具的方式需要花费大量的时间和人力成本,甚至会导致测量结果的偏差,进而影响船舶的生产制造。而3D扫描技术能提高船舶建造的精度、质量和效率,大大缩短船舶制造的周期,优化整个生产流程。

 

除此之外,3D扫描技术也能给船舶零部件制造环节带来前所未有的效率提升。

 

比如尚睿曾为客户提供大型船舶推进器组件的质量检测三维解决方案,助其对船舶推进器的生产质量进行控制。

大型船舶的推进器,是由多个组件拼接而成的。每个组件的生产质量,直接影响整体的装配质量,也影响到推进器后期的功能作用。因此需要对每个推进器组件的曲面进行检测,对质量进行严格控制。

 

使用TrackScan三维扫描仪,对单片推进器组件进行了3D扫描。TrackScan凭借其超强适应力与环境感知度,能轻松扫描光亮、黑色物体,面对表面颜色明暗不一的工件,也能轻松获取其精准的三维数据,与数模进行对比分析,完成对推进器组件的质量检测。

 

其他应用空间

 

在今年3月份发生的“长赐”号大型货轮横堵苏伊士运河事件,是近年来造成的最大一次“世纪堵船”事件,给世界贸易造成了巨大的影响和经济损失。

横堵在苏伊士运河的“长赐”号

 

而导致“长赐号”横堵运河的原因,根据目前可公开的材料显示,不排除技术故障或人为因素。因此,对船舶进行定期的维修检测工作是必不可少的。

 

在船舶维修检测中,3D扫描技术也有很大的应用空间,大幅面扫描高效快速,精细扫描精准可靠,能够对船舶的方方面面都进行一次大体检。

 

例如对船用管件的检测,相比于传统方式,利用3D扫描仪进行检测,能够快速准确地获取管件的三维数据,极大地提升客户的工作效率。

 

船用管件结构多样,空间转角和弯曲角度不尽相同,在制造和检测中都给相关工作人员带来了不小的挑战。

 

尚睿科技的KSCAN-Magic扫描仪配合管件测量模块,先通过高速扫描模式快速获取管件三维数据,利用超精细扫描模式捕捉管件的细节。完成扫描后,通过专业数据处理软件,将扫描所得数据与原始值进行对比,检测管件是否是否达到标准值,确定是否需要对其进行维修。

除此之外,亦可利用3D扫描技术,对受损的船身进行逆向修复、改造等工作。

 

包括造船、修船、配套、海洋工程在内的完整的船舶工业体系,是保障我国海洋领土安全和维护国家海洋经济权益的重要工业基础。尚睿科技3D扫描技术会在船舶开发设计、部件装配、零部件检测、维护检修与改造环节,继续为客户提供全新的空间三维信息获取方法,降低检测用人及时间成本,提升效率,优化船舶工业的整体作业流程,助力国家船舶工业的高质量发展。