Як чіткі, чисті дані та субміліметрова точність лазерного 3D-сканера Trimble® X12 стали «революційним кроком» для спеціалізованих консультантів з вимірювань OR3D у нещодавньому проекті з моделювання руху пошкодженого розвідного мосту.
Система 3D-лазерного сканування Trimble X12 на місці
Звикла працювати як з мікронами, так і з міліметрами, спеціалізоване вимірювальне агентство OR3D вимагає максимально можливої продуктивності для своїх операцій 3D-лазерного сканування на великі та малі відстані. Заснована в 2011 році, компанія побудувала свою репутацію на принципі «найвищої можливої точності», працюючи над різноманітними проектами, від вимірювання ліків для фармацевтичної промисловості до створення цифрових двійників для деяких найбільших інфраструктурних проектів Великої Британії та зворотного проектування спеціалізованих деталей для авіаційної промисловості.
OR3D робить це, надаючи 3D CAD-моделі на основі даних лазерного сканування. Незалежно від того, чи потрібна їхнім клієнтам комп’ютерна модель для виробничих цілей, звітів про перевірку чи зворотного проектування, компанія оснащена для виконання складних та комплексних вимірювальних завдань завдяки своєму широкому портфоліо обладнання, яке включає КТ-сканери, лазерні трекери, 3D-лазерні сканери та дрони. Понад усе, компанія цінує якість та точність даних, тому шукає обладнання, яке дійсно пропонує найкращі рішення для її різних застосувань.
Для сторони зворотного проектування впровадження 3D-лазерних сканерів до парку обладнання OR3D стало переломним моментом. Однак, з розвитком технологій, зростали й інвестиції OR3D у лазерні сканери, що дозволило їм модернізувати та вдосконалити свій парк обладнання, щоб найкраще відповідати вимогам своїх клієнтів.
Типовим прикладом такого підходу є нещодавній проект для клієнта на північному заході Англії, який спонукав OR3D інвестувати у високоякісний 3D-лазерний сканер Trimble X12, поставлений KOREC .
Хмара точок, згенерована за допомогою X12, демонструє дивовижні деталі
Розвідний міст із замком-22.
В одній з прибережних докових систем на північному заході розташований розвідний міст, який з’єднує певний док з материком. Міст наразі виведений з експлуатації та залишений у відкритому положенні після двох інцидентів, зокрема з буксиром, що проїжджав повз, в результаті чого він деформувався. Для поромної компанії, яка хотіла мати доступ через міст для паркування автомобілів, було життєво важливо знову привести його в повний робочий стан. Однак це створило кризову ситуацію. Поромна компанія не знала б, чи міст працює належним чином, доки не закрила б його, але якщо б вони закрили міст, а він би не працював належним чином, він би застряг у цьому положенні, запобігаючи потраплянню води до доків.
120 сканувань було виконано за одну денну зміну.
Репутація має значення.
OR3D, а зокрема менеджер з обслуговування Роберт Веллс, який має досвід у машинобудуванні, зворотному проектуванні та САПР, раніше виконував роботу для одного з підрядників клієнта, використовуючи лазерний трекер (розроблений для об’єктів/коротких сканувань). Він також взяв із собою лазерний 3D-сканер Trimble X7 для сканування навколишньої території. Підрядник був вражений потенціалом використання також сканера з більшою дальністю дії та повідомив цю інформацію клієнту, який вважав, що досвід OR3D буде цінним для проекту розвідного мосту.
Після початкових консультацій, OR3D змогла запропонувати рішення для проекту, яке включало б ретельне 3D-сканування для створення цифрового двійника. Цифровий двійник потім можна було б перетворити на 3D-модель CAD та використовувати в програмному забезпеченні для моделювання руху мосту у разі його закриття.
Хмара точок, згенерована X12, що показує весь міст.
Вибір Trimble X12.
Метою обстеження було зафіксувати всі тонкощі мосту, детально описати всі ділянки, де він може коливатися, потім реконструювати міст до моделі CAD і, нарешті, віртуально розгойдати міст, щоб побачити, де він може зіткнутися. Система шарнірних опор/шарнірів включала деякі складні механізми, і також потрібно було знайти центр точки повороту. Також були побоювання, що міст став неконцентричним із зовнішньою роликовою рейкою, і що якщо він розгойдуватиметься, він може впасти з рейки.
Маючи чудову репутацію у вирішенні складних задач зворотного проектування, OR3D знала, що хоча 3D-лазерний сканер буде ідеальним інструментом для цього завдання, це також завдання, яке вимагатиме найвищої якості даних.
Хоча Trimble X7 виявився корисним доповненням до їхнього портфоліо лазерного сканування, Роберт вважав, що завдання проекту розвідного мосту вимагають точності до міліметра або вище, надзвичайно чистих даних з мінімальним шумом та можливості сканування як на короткій, так і на великій відстані. Тому було організовано демонстрацію високоякісного сканера Trimble X12 через дистриб’ютора Trimble, компанію KOREC.
«Клієнт був вражений, коли побачив модель, яку ми створили… Якби мені довелося назвати одну визначну особливість X12, це була б якість даних».
— Роберт Веллс, менеджер з обслуговування, OR3D
Випробувавши сканер у низці сценаріїв, зокрема скануючи складні поверхні, такі як чорний блискучий автомобіль, Роберт вирішив, що його вражаюча продуктивність буде корисною для низки їхніх проектів, зокрема для моделювання розвідного мосту.
Один день, 120 сканувань, дивовижна деталізація.
Специфікація від клієнта полягала в тому, щоб надати дані для створення цифрового двійника поточного мосту, який був би «наскільки це можливо точним». Ці дані потім мали б бути змодельовані з точки зору очікуваного руху мосту.
Під час першого візиту на об’єкт Роберт зміг точно оцінити потреби клієнта та повною мірою оцінити необхідний рівень точності; 65-метровий міст складався з двох секцій: одна довга секція йшла до протилежного боку води, а інша коротка (з шворнем з одного боку мосту), що йшла до причалу. Будь-яка неточність вплинула б на місце вилучення шворня OR3D та погіршила б висоту роликової доріжки, яка потім проектувалася б на довгу частину мосту, спричиняючи помітний рух носа через невелику похибку на короткій стороні. Тому дуже точні дані були вкрай необхідними.
Крім того, міст знаходився близько до землі, тому OR3D потрібен був сканер з невеликою відстанню для збору даних з-під мосту без їх розплавлення. X12 має мінімальний радіус дії 0,3 м, що дозволило Роберту розмістити сканер у важкодоступних місцях і все одно отримувати необхідні чіткі дані.
Сканування проводилося командою з двох осіб протягом однієї денної зміни. Було зроблено 120 HD-сканувань, а також кілька сканувань вікон з кожного боку доку для допомоги в реєстрації даних (сканування вікон дозволяє користувачам вибирати області, що потребують даних з набагато вищою роздільною здатністю). З наближенням припливу команда також усвідомлювала, що часу обмаль, і їм допомогли швидкий час сканування X12 та знайомство з робочим процесом програмного забезпечення Trimble Perspective під час попереднього використання X7. Perspective також забезпечила команді можливість перевірити дані, перебуваючи на місці, щоб переконатися, що жодна область не була пропущена.
«Цей проект довів якість Trimble X12, і він, безумовно, стане основною частиною наших робочих процесів сканування в майбутньому. Ми знаємо, що можемо поєднувати дані X12 з іншими нашими системами, що також буде корисним для об’єднання наборів даних у RealWorks».
— Роберт Веллс, менеджер з обслуговування, OR3D
Створення моделі.
Повернувшись до офісу, інженер-прикладач Шон Кін перевірив дані X12 в офісному програмному забезпеченні Trimble RealWorks™ , а потім завантажив їх у програмне забезпечення для зворотного проектування Geomagic Design X (OR3D є провідним партнером Geomagic у Великій Британії та Ірландії). Потім Шон змоделював міст, навколишню територію та всі з’єднувальні частини, включаючи шворень та його центральне розташування, роликову доріжку та будь-які блоки, на яких міст стояв у відкритому положенні. Потім модель експортували в програмне забезпечення, здатне створювати складні 3D-моделі та симуляції.
Після встановлення обмежень Шон міг віртуально розгойдати міст, що дало гарне уявлення про те, чи виникнуть якісь проблеми, якщо це буде виконано на місці. Програмне забезпечення також генерує список місць, де можуть виникнути зіткнення, разом з відповідними вимірюваннями. Шон потім міг використовувати цю інформацію для адаптації CAD-моделі та повторного запуску моделювання за потреби.
«І KOREC, і Trimble X12 були фантастичними».
— Роберт Веллс, менеджер з обслуговування, OR3D
Після успішної здачі моделі та симуляції Роберт підсумував: «Наш клієнт був вражений тим, що нам вдалося зробити в цьому проєкті. Дані мали неймовірну чіткість, а точність означала, що ми могли виявити навіть субміліметрові похибки в моделі. Як X12, так і KOREC були фантастичними».
Зображення CAD, що показує міст у відкритому положенні.
Зображення САПР, що показує міст у закритому положенні.
8 головних переваг Trimble X12 від OR3D,
- Здатність досягати міліметрової та кращої точності «обов’язково для цього проєкту»
- Надзвичайно чіткі, чисті дані «ми змогли виявити похибки розміром до міліметра!»
- Перспективне програмне забезпечення «коротка крива навчання та можливість перевірити всі дані, зібрані ще на місці»
- Короткий відступ 0,3 м «зробив роботу можливою»
- Висока швидкість сканування («нам довелося перевершити приплив»)
- Опція сканування вікна — «велика допомога для ділянок, де нам потрібна була додаткова інформація»
- Можливість сканування в темряві, що усуває необхідність носити з собою ліхтарі на об’єкті, «також буде корисною в інших роботах»
- Висока якість, чудові кольорові зображення «будуть корисними в майбутньому»
Зображення та інформація надані OR3D. Історія надана KOREC. Ми дякуємо Роберту Веллсу та Шону Кіну з OR3D. OR3D є провідним партнером Geomagic у Великій Британії та Ірландії, який забезпечує повне обслуговування та підтримку Geomagic для їхнього апаратного та програмного забезпечення.
https://geospatial.trimble.com/en/resources/blog/highest-accuracy-possible-with-the-trimble-x12
