Holssi Finland Oy - 3D YRITYSPALVELUT
TAUSTATIETOA
3D -mittaukseen liittyvä valmistusprosessi on pääpiirteissään kolmivaiheinen:
- Mittaus. Olemassa olevien rakenteiden /sijoituskohdan mittaus lähtöaineistoksi
- Mallinnus. Lähtöaineiston jalostus / uusien rakenteiden mallinnus
- Merkintä. Uusien rakenteiden merkintä olemassaoleviin rakenteisiin (mm. asennus)
MITTAUS - MITTAUKSEN PERIAATE
Takymetri ja laserkeilain (3D -laserskanneri) ovat mittalaitepari, jotka ovat perustoimintaperiaatteiltaan samanlaisia, mutta käytettävyydeltään niin erilaisia, että ne täydentävät toisiaan.
Kosketukseton mittaus
- Kosketukseton mittaus lasersäteellä - laite kiinnitetään kolmijalkaan
Mittaus - kolme mittausta
- Kohteen etäisyys mittalaitteesta
- Kaksi kulmaa
Mittauksen tulos
- Mittauksen jälkeen tarkka tieto mitatun pisteen 3D -sijainnista (XYZ -koordinaatisto)
Takymetri
Laite on tehty yksittäisten pisteiden mittaukseen:
- Tyypillisessä käytössä käyttäjä osoittaa laserpisteen mitattavaan kohtaan ja mittaa sen koordinaatit
- Laitteessa on edistykselliset toiminnot työmaalla tehtäviin mittauksiin, kuten etäisyyslaskentaan, paikkojen merkintään sekä pisteiden ja koron siirtoon
- Mittadata on mahdollista siirtää tietokoneelle
Takymetri - esimerkki
- Erään porrasaukon mittauksen pisteet (havainnollistamiseksi viivoja ja lattiapinta)
Laserkeilain
Laite on tehty erittäin nopeaan skannaukseen:
- Yhden mittauksen jälkeen mittapää siirtyy ja mittaa uuden pisteen
- Tyypillinen mittausnopeus satoja tuhansia pisteitä sekunnissa
Laserkeilaus - esimerkki
- Erään porrasaukon mittauksen pisteitä; kuvassa purettavan portaan kaidepinna
TAUSTATIETOA - MITTALAITTEEN SIIRTO
3D -lasermittalaite mittaa kohteesta vain sen sivun, jonka laite näkee. Jos kohde halutaan mitata kokonaan, mittalaitetta siirretään - ja lopulta tulokset yhdistetään.
Myös mittalaitteen siirto on perusperiaatteeltaan samanlainen takymetrissa ja laserkeilaimessa.
Alla on esimerkkinä laserkeilausaineisto:
Mittauksen tulos
- Katsottuna ylhäältä - vain auton keilaimen puoleinen kylki mitattu
Uusi mittaus
- Pistepilvien yhdistämisessä käytetään kohdistusmerkkejä, kuvassa tynnyri
Yhdistetty pistepilvi
- Mittausta ja pistepilvien yhdistämistä jatketaan, kunnes kohde on mitattu
Alla on toinen pistepilvien yhdistämisessä usein käytettävä kohdistusmerkki:
Jos laserkeilattava alue on laaja, pistepilvien yhdistämisessä käytetään apuna takymetrimittauksia.
MALLINNUS - MITTADATAN KÄYTTÖ
Takymetri ja laserkeilain tuottavat samanlaista mittadataa: mitattuja pisteitä XYZ -koordinaatistossa.
- Takymetri. Yhdessä pistepilvessä on tavallisesti muutamia kymmeniä tai satoja mittapisteitä
- Laserkeilain. Yhdessä pistepilvessä on tavallisesti kymmeniä miljoonia mittapisteitä
Kolme tavallisinta mittadatan käyttöä ovat:
- Tarkemittaus. Mittaus suoraan pisteistä.
- Mallinnus. Mitattua pistepilveä käytetään apuna kohteen mallintamisessa; tuloksena mittatarkka 3D -malli kohteesta.
- Vertailumallit. Pistepilvi tai siitä tehty 3D -malli yhdistetään toiseen malliin, valmistuksen lähtöaineistoon tai tavoitetilaan.Tuloksena tieto tavoitetilan ja kohteen eroista, sovelluksena laadunvalvonta yms
ESIMERKKEJÄ - MITTADATAN KÄYTTÖ
Esimerkki - takymetri porrasmittauksessa
- Kuvassa takymetripisteet
- Tarkemittaukset suoraan pisteistä
- Pisteitä käytetään apuna pintojen / kohteiden mallintamisessa
- Mallissa punaisella välipohjan tartuntakohta
- Tuotesuunnittelu suoraan malliin
- Mittatarkkuus, virheettömyys
Esimerkki - laserkeilaus maastomittauksessa
- Pistepilvi katsottuna skannerista
- Etäisyys- ja korkoeromittaukset suoraan pistepilvestä
- Maan pinta mallinnettu pistepilven perusteella
- Pintamallin vienti arkkitehtien suunnitteluohjelmiin
Pintamalli on mahdollista muuttaa vertailumalliksi lisäämällä siihen toinen pinta, esimerkiksi tavoitetila maankaivun tai louhinnnan jälkeen
- Maan kaivun/louhinnan määrälaskelmat
- Painumamittaukset
- Seurantamittaukset
Esimerkki - 3D skannaus asennusmittauksessa
- Asennuskiilojen valmistus, korjaukset, vianetsintä
- Pistepilvi katsottuna skannerista
- Mallinnetaan tavoitetila
- Mitataan todellisuuden (pistepilven) ja tavoitteen (malli) erot
Esimerkki - lattiamittaukset
- Pistepilvi katsottuna skannerista
- Pistepilvi katsottuna lattiatasosta
- Pisteiden välistä etäisyyttä (näytteenottoväliä) säädetään skannerin parametreilla
- Mallinnetaan tavoitetila
- Mitataan epätasaisuus (kuvassa), kaato, suoruus
Esimerkki - As Built malli
- Pistepilvi katsottuna skannerista
- Pisteitä käytetään apuna mallinnuksessa
- Mallinnettu runko
- As Built -malli mahdollista siirtää mm. tietomallinnusohjelmaan ja parametrisen mallinnuksen ohjelmiin lähtöaineistoksi
Esimerkki - 2D -pohjakuva 3D aineistosta
- Kuvassa mitatun huoneen katto
- Pohjan muoto skannatusta pistepilvestä
3D -valmistusprosessin viimeisessä vaiheessa - merkinnässä - mittausta käytetään toisin päin lähtöaineiston hankintaan nähden.
- Mittausvaiheessa olemassa olevat rakenteet muunnetaan mittauksen ja mallintamisen keinoin 3D -malliksi. Mittausvaiheen mittalaitteita ovat takymetri ja laserkeilain.
- Merkintävaiheessa 3D -mallissa olevat pisteet siirretään mittauksen keinoin olemassa oleviin rakenteisiin. Merkintävaiheen mittalaite on takymetri.
Merkintävaiheessa tavallisesti siirrettäviä tietoja ovat asennustiedot, kuten tartuntojen ja laiteasennuksen kiinnikkeiden paikat ja korot.
- 0400 - 575 232 (Ismo Heikkilä, TkL)