期刊介绍
期刊导读
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- 08/27三维激光扫描技术在制浆造纸行业的应用
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- 08/27科技巨头积极推动建立 分布式数字身份技术标准
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三维激光扫描技术在制浆造纸行业的应用
随着技术进步的不断加快,企业经常面临着新产品快速开发管理和消费者行为不断变化的挑战。在这种环境下,创新不仅仅是一个流行词,而是获得企业竞争优势的关键。
三维激光扫描技术是被誉为继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命,它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字设备模型。该技术十分适合各种建筑、建筑工地、道路与地貌特征的建档。即使在耀眼的日光下也能轻松记录距离在130m以内的物体。
维美德已将这项技术熟练应用于制浆造纸行业。纸厂、浆厂有着复杂的结构,设备或者工厂的改造,修复或扩建,往往需要精确的三维CAD数据。在设备或厂区没有原始图纸或者后期改动过多而没有数据记录的情况下,三维扫描技术可以轻松精确完整地捕捉三维数据,进一步处理后可以得到CAD数据来用于后期的改造,修复或扩建。该项技术省时省力,可以高精度的建立复杂工厂和工厂设施的三维数据文档。如图1为现场照片,图2为扫描后的点云模型,清晰直观精度高。
我们可以运用软件Recap或Navisworks轻松地测量三维激光扫描形成的模型,一些过高或者不易手动测量的数据可以轻松地在模型中直接测量出来,如下图:
借用此技术,我们可以在现场改造项目中对现有厂区设备结构进行精确记录,然后生成点云模型。目前我们常用的三维设计软件为CATIAV5,CATIA生成的三维模型可以与我们的点云模型进行结合,以确保我们在设计过程中可以最大程度的利用现场空间,减小设计模型与现场设备的干涉,降低模型出错概率,可以更直观的将设计模型的现场布置在设计阶段就展现在我们眼前。
案例一:
我们曾经做过的一个改造项目,需要在现场新加一台过滤器,相关的管道仪表阀门都需要重新布置。由于我们没有原有设备布置图纸,所以如果按照传统设计做法,我们需要在现场测量原有设备的位置定位,进出口位置,相关管道仪表的位置位号等。有时候为了布置一根管道,我们需要测量大量的相关数据费时费力。测量完毕后再根据测量的数据从CATIA中进行三维建模生成厂区原有相关模型,然后有了原有相关模型后再进行新的改造设计。整个测量加上原有模型建模预计会花费半个月的时间。
而如果我们使用三维扫描技术,可以只需要扫描十几个点,每个点大概10几分钟,只需要一个工作日即可以完成现场扫描。然后用一个工作日做成点云模型,仅需要两天就可以完成以前需要半个月完成的工作量。我们不需要携带任何测量工具去现场,即可以记录包括设备位置,外形,管道管径等重要数据。
现场扫描的点云模型
与CATIA三维模型合成后的模型
三维扫描仪对工程师来说是一种高效工具,可对各种建筑物与机械设备进行快速,无缝式的精准建档,用于将现场状况进行数据备份,以备后期查阅使用。
案例二:
在某个纸机的搬迁项目中,此纸机年代久远,已经经历过大小数次改造,大部分原始图纸已经跟现场不一样了。如果搬迁后按原图纸安装会产生些问题,所以客户希望我们将原有纸机现场的所有主要设备进行三维扫描,用来作为搬迁后新纸机安装的参照。
此项目扫描区域大概有两层共10,000平方米,所以用三维扫描仪来记录现场是最省事省力的方法。此项目我们用了大概3人只用了一周的时间内就完成了这种庞大面积的扫描,为后期搬迁节约了大量时间,也更准确的记录了纸机内外的数据。
扫描的部分点云模型
现场工程师工作现场
可以看到,比起传统的测量仪器,三维扫描仪十分轻便,便于携带,只需一人就可以操作。现场工作时,我们只需要一人操作仪器,然后另外1-2人去定扫描点和贴标靶纸就可以。
在未来,随着研究开发的进一步发展,各种新的技术将不断出现,并被应用到商用系统中,现有的三维扫描技术将不断被完善以满足各个制造行业的需要。相信在不久的将来,三维扫描技术会更加成熟的运用到造纸行业中。
文章来源:《数字技术与应用》 网址: http://www.szjsyyyzz.cn/zonghexinwen/2020/0827/678.html
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