首頁 > 最新消息 > 【應用安裝】Leica RTC360 3D雷射掃描儀-安裝應用
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2020/03
一、應用背景

1、行業需求

生產大型構件的工廠一般在產品出廠前,都需要提前對各分段分層進行組裝測試,確保尺寸符合安裝精度,保證運輸到現場後安裝順利、品質合格。

2、現狀與痛點

如果使用銦鋼尺測距,方法複雜,測量人員勞累不堪,效率低,耗費時間長,而且精度受到測量人員專業程度影響,一旦出現超限需要返工,反而大大增加了成本。

 


圖1 傳統的手拉鋼尺法
實際中也會採用提前測試安裝的辦法。由於各構件體積大、重量重,基本在不同產線生產,需要吊裝各個構件,再實際安裝在一起。這種安裝測試的方法雖然達到了預計試驗目的,但是需要耗費大量的時間和人力。有沒有一種辦法,既可以全方位獲取尺寸資訊,精確判斷組裝合格與否,又可以無需實際安裝,大量節省時間人工,降低成本呢?
 
二、應用新方案
首先採用Leica RTC360即時3D雷射掃描儀收集構件的表面以億計的高精度3D坐標點,得到高精度1:1模型,然後在搭配的Leica Cyclone點雲極速處理軟體中對點雲進行拼接等處理,最後,在專業的Cyclone 3DR以軟體中進行虛擬安裝測試,大大縮短安裝測試時間,降低了大量成本。
 
三、應用案例
 
1、項目概況
 
(1) 地點:某大型工廠
(2) 內容:對生產的大型工件,需要將兩個或者多個工件進行預安裝
(3) 要求:
  • 外業點雲掃描及數據處理
  • 比較傳統方法和3D雷射掃描法的速度
  • 進行虛擬安裝測試
  • 檢查虛擬安裝尺寸精度
 
2、作業過程

(1)現有模型數據整理
根據設計、加工,取得拼接安裝的理論3D幾何模型

(2)外業點雲收集
利用掃描儀實測構件外輪廓3D點雲,一般無法一次性掃描全部輪廓,需要多次轉換掃描測站
 


圖2 3D雷射掃描儀獲取構件表面點雲
 
       Leica RTC360三維激光掃描儀作業實測情況:
  • 掃描過程中無需標靶,RTC360視覺追踪實現自動拼接
  • 架站無需整平,放穩即可測量。
  • 單站作業時間快,中分辨率一站51秒,共掃描8站,用時10分鐘。
 
(3)點雲拼接
實測數據導入Cyclone Register 360點雲處理軟體進行拼接等預處理,分別形成各實體構件的外輪廓點3D點雲數據。軟體可對多測站掃描獲取的點雲進行自動拼接,並生成可靠精度拼接報告。處理過程直觀簡單,只需10分鐘不到,便可完成8站數據的拼接,拼接誤差不超過1mm。


圖3 Leica Register360軟體自動點雲拼接
 
(4)點雲分割去噪
刪除無關部分的點雲數據,只保留預安裝的各個構件


圖4 去噪後得到各個構件點雲數據
 
(5)坐標統一
利用公共點擬合將分段構件的坐標合併轉換為統一的整體坐標


圖5 擬合與坐標變換
 
(6)模擬安裝成果輸出
點雲模型坐標實現統一,完成模擬拼裝,可以進行尺寸量測,得到各剛性梁構件接口標高、管中心距等偏差結果。


圖6 剛性梁預安裝偏差
如誤差超限,則需繼續調整修正,直到誤差達到安裝精度要求。
 
3、3D雷射掃描新方案精度驗證

對安裝完成後的整體利用鋼捲尺進行檢核,兩種結果進行對比。誤差完全滿足±5mm的安裝精度要求。通過鋼捲尺以及安裝後設計值進行精度驗證,充分證明了RTC360超高掃描精度。Leica RTC360 3D雷射掃描解決方案在大型工件預安裝中完全滿足精度需求。


圖7 與檢核點對比結果
四、總結
 
Leica RTC360 3D雷射掃描儀在大型構件預安裝中具有很多優勢,主要體現在:
  • 效率高:掃描效率高,最快26秒即可完成一站掃描;無需運輸吊裝,相比原先需要將各個構件運輸到同一車間實際安裝,採用Leica RTC360 新方案直接在原車間就可以,減少了中間運輸環節;拼接簡單快速,VIS視覺追踪系統為後期數據拼接提供了便利和保障,拼接時間大大降低。相比吊裝法最少需要半天時間才可以完成,採用RTC360只需要不到一小時即可完成整個預安裝過程。
  • 精度高:Leica RTC360 精度可靠,掃描精度達1mm,數據拼接精度可靠,點雲無分層,點雲成果精度高。實例證明Leica RTC360 產品精度符合要求,是可靠的數據獲取手段。
  • 更直觀:三維虛擬安裝技術,通過Cyclone 3DR軟體更加直觀展示了各個構件按照設計要求裝配的效果,所需的關鍵位置尺寸的資訊,清晰準確,為安裝調整提供了精準且直觀的依據。
“現場操作只需1人即可,操作非常簡單方便,而且成果圖文並茂,我們要把這種辦法寫入技改方案!”這句話正是客戶內心想法的真實吐露。

撰稿:HDS渠道 沈寧 張正