熟悉船舶工程和制造工藝的業(yè)內(nèi)人士肯定知道，船舶建造多采用分段建造法，即將零件、預(yù)裝好的部件在胎架上組合焊接成分段或總段，然后由船臺(tái)裝配成整船的建造方法。而當(dāng)船體合攏組裝時(shí)，在船體上遍布著各種各樣的管道，這些管道都需要互相完全適配以確保船體安裝的完整。由于船體在生產(chǎn)過程中存在焊接和生產(chǎn)加工的偏差，并不能保證每部份船體都保持一致，這也導(dǎo)致后期在船體上很難布置管道。為了確保管道可以正確無誤的安裝在船體上，客戶通常不會(huì)進(jìn)行整根管道的安裝方式，而是采取管道中間斷開一段距離，然后通過測量手段將兩管道法蘭盤的相對距離測出，最后重新生產(chǎn)及安裝一根管道將斷開的管道連接起來。這就是合攏管的測量和制作過程。

當(dāng)前國內(nèi)大部分造船廠合攏管的制作方法基本仍停留在人工靠模取樣，在船臺(tái)、船務(wù)現(xiàn)場制作模板或修割管子的方式，完全依賴工人經(jīng)驗(yàn)和技能水平，工藝落后、勞動(dòng)強(qiáng)度大卻效率低、浪費(fèi)材料且現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境存在不安全因素；一些走在技術(shù)前沿的造船廠商則會(huì)采用較為先進(jìn)的現(xiàn)場拉線測量合攏管的方式，雖有所改良，但受限于狹小的操作空間和障礙物的干擾，精度不高不說，還特別影響測量效率。

CASAIM中科技研的手持式激光三維掃描測量解決方案

1、客戶需求

客戶需要快速采集兩端法蘭盤數(shù)據(jù)，兩端間隔法蘭盤通過底面和墻面公共數(shù)據(jù)連接，掃描完成后直接保存.STL格式數(shù)據(jù)。

2、CASAIM中科技研解決方案

經(jīng)過討論之后，我們向客戶推薦了CASAIM中科技研的手持式激光3D掃描儀 ，該3D掃描儀精度達(dá) 0.025mm，掃描區(qū)域廣，藍(lán)色激光十字線覆蓋環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，每秒測量次數(shù)高達(dá)130萬次，可快速實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到文件待用的工作流程。

當(dāng)我們帶著3d掃描設(shè)備進(jìn)到船體內(nèi)部進(jìn)行掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)，船體內(nèi)空間非常有限，狹窄處僅容一人通過，周圍環(huán)境也非常糟糕，所以客戶要求快速又高精度的設(shè)備的用意一望而知，我們工程師僅花了10 分鐘左右的時(shí)間就完成了掃描，與客戶以往一整天的測量時(shí)間相比，確實(shí)有了質(zhì)的飛躍！

實(shí)現(xiàn)批量測量和批量設(shè)計(jì)

使用CASAIM中科技研的手持式激光3d掃描儀對一個(gè)小區(qū)域的多對合攏管法蘭進(jìn)行批量掃描測量，測量后獲取現(xiàn)場法蘭管子的三維模型，然后將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入CASAIM中科技研的尺寸檢測軟件模塊中提取數(shù)據(jù)特征、分析所測量的法蘭盤之間的數(shù)據(jù)、生成PDF檢測報(bào)告；當(dāng)然，該三維掃描數(shù)據(jù)同樣可以直接導(dǎo)入客戶現(xiàn)有的 Geomagic ControlX、Polyworks等逆向工程軟件中對模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

單個(gè)法蘭的數(shù)據(jù)處理工作可在2分鐘內(nèi)完成，即提取每個(gè)法蘭4個(gè)螺栓孔的中心點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，獲得法蘭空間位置和姿態(tài)。然后將這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入造船廠現(xiàn)有的設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行合攏管設(shè)計(jì)出圖。由于便攜式3d激光掃描儀可以一次掃描獲取多對法蘭的三維模型數(shù)據(jù)，同時(shí)覆蓋其周邊的參照物如艙壁、支架等，因此通過批量掃描的數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)合攏管的批量設(shè)計(jì)，并依托設(shè)計(jì)軟件的三維場景直觀查看各連接管的材質(zhì)級別、表面處理、法蘭標(biāo)準(zhǔn)等信息，在合攏管設(shè)計(jì)時(shí)有效控制管子的走線、更好地進(jìn)行空間協(xié)調(diào)布局、規(guī)避障礙物。

進(jìn)一步融合的解決方案

市場上現(xiàn)有的合攏管測量解決方案繁多，各大造船廠商的測量方法、設(shè)計(jì)軟件、再現(xiàn)機(jī)及控制指令格式，都是自成體系各自獨(dú)立，不能互相兼容。

通過將本三維掃描測量解決方案與現(xiàn)有的解決方案進(jìn)行融合，即只改善獲取數(shù)據(jù)的手段，通過三維掃描獲取測量數(shù)據(jù)，然后將其導(dǎo)入船廠既有船舶設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，輸出再現(xiàn)機(jī)指令，利用既有解決方案已經(jīng)配置的再現(xiàn)機(jī)。只這一步，就可快速解決以往耗時(shí)費(fèi)力的測量挑戰(zhàn)，提升測量工作的效率和精度的同時(shí)，加速合攏管制作的效率。

審核編輯 黃宇