機(jī)器視覺(jué)

航空航天案例 | CREAFORM 形創(chuàng)三維掃描儀測(cè)量一架容克 JU 52NG 飛機(jī)

ainet.cn   2023年08月02日

位于瑞士維德瑙的 JUNKERS Flugzeugwerke AG 公司肩負(fù)著振興傳統(tǒng)航空老品牌的任務(wù)。JUNKERS Flugzeugwerke AG 公司原成立于德國(guó)德紹,擁有超過(guò) 100 年的歷史。它是由 Hugo Junkers 教授(1859 年至 1935 年)創(chuàng)立的,Hugo Junkers 教授擁有眾多專(zhuān)利,對(duì) 20 世紀(jì)的航空業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

如今位于維德瑙的 JUNKERS Flugzeugwerke AG 公司通過(guò)復(fù)制容克 F13 并建造適航的復(fù)刻品完成了其第一個(gè)重要的里程碑。2016 年 9 月,隨著以第一架全金屬商用飛機(jī)為原樣建造而成的復(fù)刻品首次試飛成功,公司實(shí)現(xiàn)了其偉大的夢(mèng)想,此后,它一直在為全球的航空愛(ài)好者服務(wù)。2018 年,容克 F13 的小批量生產(chǎn)正式啟動(dòng)。

2019 年,JUNKERS Flugzeugwerke AG 公司開(kāi)始進(jìn)行 JU 52 的現(xiàn)代化改造,這是它的第二個(gè)重大項(xiàng)目,目標(biāo)是讓“老 JU 型號(hào)”再次獲準(zhǔn)載客,以在航空史上樹(shù)立另一個(gè)里程碑。

對(duì)三維掃描儀的要求

然而,這個(gè)項(xiàng)目旨在按照今天的飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)在原來(lái)的 JU 52 的基礎(chǔ)上重建一架新的 JU 52。其中的一大挑戰(zhàn)是使用 3D 測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品掃描整架飛機(jī)的內(nèi)部和外部。該任務(wù)是由一家第三方檢測(cè)公司完成。

隨著項(xiàng)目的推進(jìn),團(tuán)隊(duì)越來(lái)越需要單個(gè)零件或小型部件的詳細(xì)圖像,以再現(xiàn)可靠和準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。因此,他們決定采購(gòu)一臺(tái)方便操作的三維掃描儀,以滿(mǎn)足全部質(zhì)量要求:

● 掃描質(zhì)量

高精度、可重復(fù)性、掃描分辨率方面的靈活性。

● 便攜性

整個(gè)硬件設(shè)備必須便于運(yùn)輸。

● 手持式系統(tǒng)

掃描儀需要盡可能的小且便于操作,即使在狹窄的地方也能生成準(zhǔn)確的掃描結(jié)果,而無(wú)需拆卸任何部件。

● 穩(wěn)固的硬件

硬件需要能夠在一定程度上承受車(chē)間內(nèi)的日常壓力(如污垢、灰塵、振動(dòng))。當(dāng)然,這是建立在假設(shè)設(shè)備會(huì)得到充分的保護(hù)、清潔和輕拿輕放的前提條件下。

● 操作軟件

軟件用于生成、查看和處理掃描結(jié)果,需要界面直觀且穩(wěn)定運(yùn)行。

● 兼容性

操作軟件必須與常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)兼容。 同樣,它還必須允許將生成的 3D 掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)出為常見(jiàn)的文件格式,以方便使用。

● 維護(hù)保養(yǎng)

在購(gòu)買(mǎi)后,維護(hù)保養(yǎng)工作最好是簡(jiǎn)單和低成本的。具體而言,制造商或經(jīng)銷(xiāo)商必須能夠快速提供(所需的)備件和完善的客戶(hù)服務(wù)。

“由于我們通過(guò)合作伙伴公司接觸過(guò) Creaform 形創(chuàng)的便攜式激光三維掃描儀 HandySCAN 3D,并且對(duì)該產(chǎn)品非常滿(mǎn)意,因此我們決定購(gòu)買(mǎi)該系統(tǒng)。此外,一個(gè)重要的理由是,該掃描儀也可以進(jìn)行精確的 3D 測(cè)量”,JUNKERS Flugzeugwerke AG 公司的認(rèn)證協(xié)調(diào)專(zhuān)員 Romario Odermatt 解釋說(shuō)。

三維掃描儀的集成對(duì)于精通計(jì)算機(jī)的人來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)較少的人來(lái)說(shuō),必須投入更多的時(shí)間參加培訓(xùn)。 最終,所有參與進(jìn)來(lái)的人都學(xué)會(huì)了如何生成有用的 3D 掃描結(jié)果。

測(cè)量子項(xiàng)目中的單個(gè)零件

在重建 JU 52 的過(guò)程中,必須生成后部底盤(pán)減震器的 3D 模型。

為此,使用便攜式激光三維掃描儀 HandySCAN 3D 和 3D 掃描軟件 VXelements 對(duì)原 JU 52 的減震器進(jìn)行了掃描。使用 VXmodel 掃描到 CAD 軟件模塊確定了掃描數(shù)據(jù),為逆向工程和減震器的重建做好準(zhǔn)備。在這個(gè)項(xiàng)目中,連接點(diǎn)特別重要。連接點(diǎn)必須非常準(zhǔn)確地記錄下來(lái),因?yàn)檫@些連接點(diǎn)以及與它們相連的連接件都需要精確地復(fù)刻出來(lái)。對(duì)于減震器的其余部分,只需知道粗略的尺寸就夠了,因?yàn)閺?fù)刻品將采用新的設(shè)計(jì)。

如果需要的話(huà),CAD 軟件可以利用相鄰零件的 3D 掃描結(jié)果,根據(jù)當(dāng)今的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢修和對(duì)原始設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。這可以幫助提升安全和減輕重量。

JUNKERS Flugzeugwerke AG 公司通常使用傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器測(cè)量和復(fù)制簡(jiǎn)單的零件。對(duì)于更復(fù)雜的形狀,他們使用 Creaform 形創(chuàng)公司的便攜式激光三維掃描儀 HandySCAN 3D。然而,有時(shí),他們也會(huì)掃描小配件來(lái)獲得它們的數(shù)字模型,然后,數(shù)字模型可用于直觀地展示項(xiàng)目或作為工程工作的模板。

“多虧了 3D 測(cè)量技術(shù),我們才有可能在提高質(zhì)量的同時(shí)大大簡(jiǎn)化我們的再設(shè)計(jì)過(guò)程??偟膩?lái)說(shuō),它可以生成高質(zhì)量的數(shù)據(jù),大大簡(jiǎn)化后續(xù)工作步驟,并減少設(shè)計(jì)修改工作量,” Odermatt 先生解釋說(shuō)。“沒(méi)有 Creaform 形創(chuàng)的測(cè)量技術(shù)設(shè)備的話(huà),這個(gè)項(xiàng)目可能會(huì)花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間,而且我們會(huì)需要更多的工作人員來(lái)采集數(shù)據(jù)。Creaform 形創(chuàng)的這款三維掃描儀 HandySCAN 3D 是一款高質(zhì)量、高精度的產(chǎn)品,用途廣泛,可用于各種工程任務(wù),并可快速創(chuàng)建高質(zhì)量的 3D 文件。”

(轉(zhuǎn)載)

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