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船体逆向工程应用实例

已有 4224 次阅读2014-4-28 16:09 |个人分类:3D打印|系统分类:组会周报| 克罗地亚, 地中海, 罗西尼, 稳定性, 成功率

GAJETA是一艘来自克罗地亚的小型的传统渔船,是木制的,长约7-12米,常在地中海亚得里亚海沿岸的岛屿之间捕鱼和运输。该船的优点在于它圆形的船头和船尾,及较高的承载能力和良好的适航性,使其特别适用于波涛汹涌的大海。然而,国外制造商在大量生产更便宜的塑料船,以致这类船只的数量正在急剧减少。 在这仅存的少数几个克罗地亚船厂中,有一家座落于Nerezine岛上的罗西尼亚小镇,是专门从事施工和修理木船。热衷于这8米长GAJETA的美丽和适航性,Lekic一家决定重新开始生产这类木制的小船。他们有性能良好的小船,并拥有制造木船的基础设施及相关知识经验。现在,有了现代科技的帮助,他们希望重振传统造船业。 制造木船是一个很大的挑战。船的框架有肋,梁和龙骨,这些决定了船的形状,稳定性和适航性。在过去,经验丰富的工匠制作这些木框架是根据猜测和经验,但成功率也挺高。 一个可靠的方法来建造一个性能良好的新船,就是复制一条已经证实是成功的船。将船梁的模板和形状复制下来,然后转到船厂重新生产。 现代技术简化并加快了具有重复性特点产品的生产制造。为了能够制造一个可用的Nerezine 船,克罗地亚公司TOPOMATIKA利用GOM的TRITOP摄影测量系统对船的形状的进行三维量测。 为了准确地定义船体的形状,约300个参考点(有黑底白点的胶纸)贴于船上(Fig1)。然后,用数码相机记录来自各个方向的图像,然后录入笔记本电脑。该TRITOP软件自动识别参考点并编码以得到高精确度的图像。 所有图片参考点位置确定后,系统会自动分配图片上的独立的标记,并准确计算3D参考点的位置。 标定尺的实际长度是被ultra-precisely认证的办公室校准过,并提供适当的缩放。 TRITOP的测量结果显示为许多精确的参考点点坐标在全域坐标系统中。 料架

Fig.1 为摄影测量做准备 translation company

Fig.2显示了船体测量点的位置(红点)和记录的FIG像(黄色)时的摄像机位置。黄色的线表示从各个摄象机拍摄的位置到测量点。这些线的交点定义了点在空间的确切位置, 而且能确定所有测量点并清楚显示在空间中的精确位置(坐标X,Y和Z轴)来定义小船的三维形状。因此,船的尺寸(例如,它的长度 - Fig3)也已经确定。用表面重建的软件定义各个曲面。这些表面可以完全定义成船体的CAD模型。

Fig.2 在TRITOP软件中参考点(红色)和相机位置(黄色)Fig.3 摄影测量的结果,测量点定义船的船体形状

Fig.4 显示了基于FIG片测量参考点而计算成型的船的3D模型。FIG5例举了船体的特征线(三个平面平行的部分)。

Fig.4据photogrammetrically计算船的三维模型
FIG.5 船体的特性线

现在,很容易将CAD模型根据客户特定的要求进行修改。根据CAD数据和部分线路,设计人员可以很容易地精确定义肋骨和船体等配套元素。FIG.6所示肋的形状和顶壳边缘的位置。绿色区域(右侧)显示了肋骨弓,船尾肋显示为黄色。一台数控铣床可以使用CAD数据直接按照肋的形状加工木料。对于量小的单,,在CAD中定义的肋骨的形状然后打印出来,直接对木头进行手动加工。

FIG.6所示肋的形状和顶壳边缘的位置

我们可以快速、灵活并精确的使用TRITOP三维照相系统来测量船体。使顾客愿望得以完成,而且可以优化并执行生产。 我们想感谢Nerezine shipyard对TOPMATIKAR信任,并允许发表这往篇报告。更多3D打印资讯 微信号:RATCool3D   http://www.ratc.com.cn   企鹅:2076056604   


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