既存の工業プロセスにあわせた、シンプルなコント ラストターゲットに対する直接スキャン
造船業で計測グレード検査を支援する、低コストなブラック& ホワイトターゲットの検査で、実現性を確認
多くの産業アプリケーションでは、プロジェクトに対してフォーマルなアズビルトドキュメンテーションが求められており、造船業も例外ではありません。正確な検査は、船体や船舶部位が直線を保ち、製造工程中に発生する微小な偏差からの曲がりが発生しないことを保証するために重要です。また、この検査は、造船業で必須の大規模で信頼できる検証を要求します。
地上レーザースキャナーは、建設セグメントに適した大きな点群を提供し、産業でドキュメンテーションで広く用いられているソリューションです。しかしながら、これらのデバイスは、造船セクターで要求される寸法の検証には、精度が不足してしまいます。
業界の専門家グループとのディスカッションを経て、当社エンジニアは、造船業での高精度検査のためのLeica AbsoluteTrackerATS600の活用可能性調査を開始しました。これは、既に産業界で確立された半球の地上スキャナードキュメンテーション・プロセスとあわせて使用するためのシステムです。
このコンセプトは、ATS600レーザートラッカー独自の直接スキャン能力に基づきます。測定点でターゲットの必要なく、最大60メートルまでの距離から、計測グレード精度で表面のポイントを測定することが可能になります。
造船業の製造工程では、サブアセンブリーを作成するパネル溶接を含んでおり、さらにモジュールを形成するために溶接が行われます。船舶全体を成形するため、異なるモジュールをしっかりと溶接します。このプロセスの全体にわたって船体の直線部分を維持することは重要です。また、地上レーザースキャナーは、現在多くの場合でモジュールまたは船体全体の最終状態のドキュメンテーション化に使用されています。しかしながら、これらは、ATS600ほどの計測グレード精度は持たないため、品質検査検証および報告に適しません。
このプロセスの知識に基づいて、ATS600の直接スキャン能力と、産業内で寸法登録で一般に使用されているシンプルなコントラストターゲット使用を組み合わせたソリューションが提案されました。 ATS600は、従来のレーザートラッカー・スタイルのリフレクター測定でも使用できますが、これはその他のタイプの地上スキャナーにはない機能です。ただしリフレクターは高価なため、選択肢としては有力ではありません。
当社の専門家は、ATS600で測定可能な、シンプルかつ安価な黒白のコントラストターゲットで、最大1ミリメートルまでの必要な測定精度レベルを維持できることを証明する必要がありました。
Leica GZT21ブラック&ホワイトターゲットがテストされ、1ミリメートル以内の制約をゆうにしのぐ精度を達成し、低コストで、ATS600とリフレクターの組み合わせの代替として使用できることがわかりました。テストは3回にわたり行われました。まず目標をさまざまに回転させた状態で、5 m、10 mおよび20 mの再現性テスト、次に5つの異なるトラッカー位置で、5つのコントラストターゲットとのベストフィットアラインメント、また比較として同じトラッカー位置で、5つの1.5"のレッド・リングリフレクター(RRR)のベストフィットアラインメントを測定しています。
HexagonのSpatialAnalyzerソフトウェアは、自動的に目標の中心点を抽出し、かつスキャン傾斜角を調節し、目標でポイントを均質に分配できる機能を提示します。 最も高い精度を達成するために、45度の角度で、点の間隔を均等に分配してターゲットをスキャンすることが推奨されます。
このテスト結果から、リフレクター測定の精度の方がまさってはいたものの、Leica GZT21ブラック&ホワイトターゲットに対する測定では、すべての測定位置で、一貫して許容差内に収められたことが示されました。これによって、提案されたソリューションが、低コストかつ高精度で、正確な点群を達成できる有効なオプションであることが確認されました。ATS600の直接スキャン能力と、一般的なターゲットを使用する正確なデータ収集を組み合わせ、Leica GZT21ブラック&ホワイトターゲットが、従来のレーザートラッカーリフレクターに代わる低コストな手法として識別されました。
このソリューションは、造船業のアズビルトドキュメンテーションの作成を促進できると同時に、現在の工程基準に、複雑で大きな変化を加える必要がなく、さらに検査タスクの精度を保証できます。
造船業の検査およびドキュメンテーション・プロセスの一部として確立されたATS600は、組立工程でも、さまざまな支援を直接提示できます。構造モードでトラッカーを使用することで、特定位置に部品をガイドする際に、システムの実際のDROを利用できるため、現在典型的に手作業で行われる溶接プロセスと比較し、はるかに高い信頼性を達成できるようになります。
地上レーザースキャナーは、建設セグメントに適した大きな点群を提供し、産業でドキュメンテーションで広く用いられているソリューションです。しかしながら、これらのデバイスは、造船セクターで要求される寸法の検証には、精度が不足してしまいます。
業界の専門家グループとのディスカッションを経て、当社エンジニアは、造船業での高精度検査のためのLeica AbsoluteTrackerATS600の活用可能性調査を開始しました。これは、既に産業界で確立された半球の地上スキャナードキュメンテーション・プロセスとあわせて使用するためのシステムです。このコンセプトは、ATS600レーザートラッカー独自の直接スキャン能力に基づきます。測定点でターゲットの必要なく、最大60メートルまでの距離から、計測グレード精度で表面のポイントを測定することが可能になります。
造船業の製造工程では、サブアセンブリーを作成するパネル溶接を含んでおり、さらにモジュールを形成するために溶接が行われます。船舶全体を成形するため、異なるモジュールをしっかりと溶接します。このプロセスの全体にわたって船体の直線部分を維持することは重要です。また、地上レーザースキャナーは、現在多くの場合でモジュールまたは船体全体の最終状態のドキュメンテーション化に使用されています。しかしながら、これらは、ATS600ほどの計測グレード精度は持たないため、品質検査検証および報告に適しません。
このプロセスの知識に基づいて、ATS600の直接スキャン能力と、産業内で寸法登録で一般に使用されているシンプルなコントラストターゲット使用を組み合わせたソリューションが提案されました。 ATS600は、従来のレーザートラッカー・スタイルのリフレクター測定でも使用できますが、これはその他のタイプの地上スキャナーにはない機能です。ただしリフレクターは高価なため、選択肢としては有力ではありません。
当社の専門家は、ATS600で測定可能な、シンプルかつ安価な黒白のコントラストターゲットで、最大1ミリメートルまでの必要な測定精度レベルを維持できることを証明する必要がありました。
Leica GZT21ブラック&ホワイトターゲットがテストされ、1ミリメートル以内の制約をゆうにしのぐ精度を達成し、低コストで、ATS600とリフレクターの組み合わせの代替として使用できることがわかりました。テストは3回にわたり行われました。まず目標をさまざまに回転させた状態で、5 m、10 mおよび20 mの再現性テスト、次に5つの異なるトラッカー位置で、5つのコントラストターゲットとのベストフィットアラインメント、また比較として同じトラッカー位置で、5つの1.5"のレッド・リングリフレクター(RRR)のベストフィットアラインメントを測定しています。
HexagonのSpatialAnalyzerソフトウェアは、自動的に目標の中心点を抽出し、かつスキャン傾斜角を調節し、目標でポイントを均質に分配できる機能を提示します。 最も高い精度を達成するために、45度の角度で、点の間隔を均等に分配してターゲットをスキャンすることが推奨されます。
このテスト結果から、リフレクター測定の精度の方がまさってはいたものの、Leica GZT21ブラック&ホワイトターゲットに対する測定では、すべての測定位置で、一貫して許容差内に収められたことが示されました。これによって、提案されたソリューションが、低コストかつ高精度で、正確な点群を達成できる有効なオプションであることが確認されました。ATS600の直接スキャン能力と、一般的なターゲットを使用する正確なデータ収集を組み合わせ、Leica GZT21ブラック&ホワイトターゲットが、従来のレーザートラッカーリフレクターに代わる低コストな手法として識別されました。
このソリューションは、造船業のアズビルトドキュメンテーションの作成を促進できると同時に、現在の工程基準に、複雑で大きな変化を加える必要がなく、さらに検査タスクの精度を保証できます。
造船業の検査およびドキュメンテーション・プロセスの一部として確立されたATS600は、組立工程でも、さまざまな支援を直接提示できます。構造モードでトラッカーを使用することで、特定位置に部品をガイドする際に、システムの実際のDROを利用できるため、現在典型的に手作業で行われる溶接プロセスと比較し、はるかに高い信頼性を達成できるようになります。
様々な距離からの繰り返し精度テスト – 一ヵ所当たり20回の試行と目標物の回転。
ベストフィット‒ 測定位置に対する基準位置。
