1. ISTCGCAP
  2. Всі випуски
  3. Випуск 98, 2023
  4. Порівняння сучасних методів 3D-вимірювання для вирішення задач суднобудівної промисловості

Порівняння сучасних методів 3D-вимірювання для вирішення задач суднобудівної промисловості

ISTCGCAP.
2023;
Випуск 98, 2023, Номер 98
: 15-22
https://doi.org/10.23939/istcgcap2023.98.015
Надіслано: Вересень 15, 2023
Автори:
  1. Іван Брусак
  2. Кшиштоф Бакула
  3. Наталія Савчук
1
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”
2
Варшавська політехніка
3
Національний університет “Львівська політехніка”

У роботі розглянуто сучасні технології 3D-вимірювань при виробництві суднобудівних деталей. Для дослідження виготовлено спеціальний шаблон ділянки кіля. Вимірювання шаблону виконані за допомогою лазерного трекера, лазерного сканування, промислової фотограмметрії та ручного сканування. У дослідженні для 3D-вимірювань використано наступне обладнання: лазерний трекер Leica Absolute Tracker AT960-LR, лазерний сканер Z+F Imager 5010, фотокамера Nikon D2Xs для промислової фотограмметрії, ручний сканер DPI-7 від DotProduct. Усі зібрані дані було імпортовано в програмне забезпечення 3DReshaper для порівняння. Проведено порівняння точності для конкретного використаного у дослідженні обладнання. Також у дослідженні надані рекомендації щодо оптимального використання обладнання та програмного забезпечення. Автори представляють оцінку витрат і часу, витраченого на вимірювання. Результати дослідження дозволять ефективно приймати рішення щодо вибору оптичного обладнання та методів 3D вимірювання в суднобудівній промисловості.

3D вимірювання
лазерний трекер
лазерне сканування
промислова фотограмметрія
ручне сканування
  1. Монюк, Б. Є. (2012). Застосування лазерного трекера для вирішення інженерно-геодезичних задач. Містобудування та територіальне планування, (44), 359-365. http://nbuv.gov.ua/UJRN/MTP_2012_44_50
  2. Abbas, M. A., Lichti, D. D., Chong, A. K., Setan, H., Majid, Z., Lau, C. L., ... & Ariff, M. F. M. (2017). Improvements to the accuracy of prototype ship models measurement method using terrestrial laser scanner. Measurement, 100, 301-310. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.12.053
  3. Ackermann, S., Menna, F., Scamardella, A., & Troisi, S. (2008, January). Digital photogrammetry for high precision 3D measurements in shipbuilding field. In 6th CIRP International Conference on ICME-Intelligent Computation in Manufacturing Engineering. https://www.researchgate.net/profile/Salvatore-Troisi-2/publication/2572...
  4. Ahern, C., & Spring, R., 2015. Handheld 3D Capture. Geoinformatics, 18 (2), pp. 18-19. https://www.proquest.com/openview/d247ae7b800189b4d6edfd799b637679/1?pq-...
  5. Ahmed, M., Guillemet, A., Shahi, A., Haas, C. T., West, J. S., & Haas, R. C. (2011, June). Comparison of point-cloud acquisition from laser-scanning and photogrammetry based on field experimentation. In Proceedings of the CSCE 3rd International/9th Construction Specialty Conference, Ottawa, ON, Canada (pp. 14-17). https://www.researchgate.net/profile/Mahmoud-Ahmed-13/publication/274374...
  6. Burdziakowski, P., & Tysiac, P. (2019). Combined close range photogrammetry and terrestrial laser scanning for ship hull modelling. Geosciences, 9(5), 242. https://doi.org/10.3390/geosciences9050242
  7. Brusak, I. (2018). Geometric inspection of 3D production parts in shipbuilding-comparison and assessment of current optical measuring methods. Master thesis, Neubrandenburg University of Applied Sciences, 50. https://digibib.hs-nb.de/resolve/id/dbhsnb_thesis_0000001931
  8. Ford, D., Housel, T., Hom, S., & Mun, J. (2016). Benchmarking Naval Shipbuilding With 3D Laser Scanning, Additive Manufacturing, and Collaborative Product Lifecycle Management.
  9. Goldan, M., & Kroon, R. J. (2003). As-built product modeling and reverse engineering in shipbuilding through combined digital photogrammetry and CAD/CAM technology. Journal of ship production, 19(02), 98-104. https://doi.org/10.5957/jsp.2003.19.2.98
  10. González-Jorge, H., Riveiro, B., Arias, P., & Armesto, J. (2012). Photogrammetry and laser scanner technology applied to length measurements in car testing laboratories. Measurement, 45(3), 354-363. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2011.11.010
  11. Housel, T., Ford, D., Mun, J., & Hom, S. (2015). Benchmarking naval shipbuilding with 3D laser scanning, additive manufacturing, and collaborative product lifecycle management. Acquisition Research Program.
  12. Hexagon Manufacturing Intelligence (2022) Leica Absolute Tracker AT960. http://www.hexagonmi.com/en-GB/products/laser-tracker-systems/leica-abso.... Accessed: 25 Jun 2022
  13. Hoffman, R., Friedman, P., & Wetherbee, D. (2023). Digital Twins in Shipbuilding and Ship Operation. In The Digital Twin (pp. 799-847). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21343-4_28
  14. Jahraus, A., Lichti, D., & Dawson, P. (2015, June). Self-calibration of a structured light based scanner for use in archeological applications. In Videometrics, Range Imaging, and Applications XIII (Vol. 9528, pp. 116-126). SPIE. https://doi.org/10.1117/12.2184607
  15. Kersten, T. P., Przybilla, H. J., Lindstaedt, M., Tschirschwitz, F., & Misgaiski-Hass, M. (2016). Comparative geometrical investigations of hand-held scanning systems. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 41, 507-514. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLI-B5-507-2016
  16. Luhmann, T. (2010). Close-range photogrammetry for industrial applications. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 65(6), 558-569. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2010.06.003
  17. Maisano, D. A., Mastrogiacomo, L., Franceschini, F., Capizzi, S., Pischedda, G., Laurenza, D., ... & Manca, G. (2022). Dimensional measurements in the shipbuilding industry: on-site comparison of a state-of-the-art laser tracker, total station and laser scanner. Production Engineering, 1-18. https://doi.org/10.1007/s11740-022-01170-7
  18. Martorelli, M., Pensa, C., & Speranza, D. (2014). Digital photogrammetry for documentation of maritime heritage. Journal of Maritime Archaeology, 9, 81-93. https://doi.org/10.1007/s11457-014-9124-x
  19. Rieke-Zapp, D., Tecklenburg, W., Peipe, J., Hastedt, H., & Haig, C. (2009). Evaluation of the geometric stability and the accuracy potential of digital cameras – Comparing mechanical stabilisation versus parameterisation. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 64(3), 248-258. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2008.09.010