Mid Sweden University

Civilingenjörsutbildningen i teknisk design på Mittuniversitetet är i behov av att kunna utföra 3D-skanningar. En investering i redan befintliga 3D-skannrar skulle innebära en alltför stor kostnad. Genom framtagning av en 3D-skanner som går att tillverka i Mittuniversitetets lokaler minskar kostnaden avsevärt. Syftet med detta arbete har varit att ta fram hårdvaran till en automatiserad 3D-skanningsrigg. En kostnadseffektiv sådan genom tillämpning av fotogrammetri. Arbetet har följt designprocessens arbetsgång uppdelad i tre faser. I analytiska fasen definierades produktens kravspecifikation och funktionsanalys. Det utfördes även en förundersökning av redan befintliga 3D-skannrar, möjliga transmissioner vid automatisering och optimering av fotogrammetri. I kreativa fasen utfördes inledningsvis brainstorming och SCAMPER. Därpå följde idégenerering för framtagning av koncept. För utvärdering av koncepten användes utvärderingsprocessen enligt Ulrich och Eppinger. Slutligen genomfördes vidareutveckling av koncept med hänsyn till kravspecifikationen och funktionsanalysen samt utförande av finita elementmetoden. I presentationsfasen modellerades konstruktionens alla ingående delar och presenterades med hjälp av rendering och konstruktionsritningar. Arbetet resulterade i en hårdvara till en 3D-skanningsrigg som tillämpar fotogrammetri. Konstruktionens ställning utformar ett rätblock av fyra reglar med en övre och undre platta. Reglarna tillåter justering av kamerainfästningens axel i vertikalt led, som i sin tur tillåter en annan axel att justeras i horisontellt led. Ställningen placeras på en cylindrisk grund som den tillåts rotera runt. Konstruktionen är tillräckligt dimensionerad för kommande påfrestningar. Arbetet har visat att civilingenjörsprogrammet i teknisk design kan framställa en kostnadseffektiv 3D-skanningsrigg i universitetets lokaler.

Master of Science in Industrial Design Engineering at Mid Sweden University needs to be able to perform 3D scans. An investment in existing 3D scanners would be too costly. By developing a 3D scanner that can be manufactured in the university's premises the cost will significantly reduce. The purpose of this work has been to develop the hardware for an affordable automated 3D scanning rig for application of photogrammetry. The work has followed the design process plan which has divided the work process into three phases. In the analytical phase, the product's requirements and functional analysis was defined. A preliminary investigation was also carried out of existing 3D scanners, possible transmissions for the automation and optimization of photogrammetry. In the creative phase, brainstorming and SCAMPER were initially performed. This was followed by an idea generation for the development of concepts. The evaluation process according to Ulrich and Eppinger, was used to evaluate the concepts. Further development of concepts was carried out with regard to the requirements and the functional analysis as well as execution of the finite element method. In the presentation phase, the construction and the in-depth parts were modeled and presented with the help of construction drawings and rendering. The work resulted in a 3D scanning rig that allows application of photogrammetry. The rack forms a rectangular prism by four joists with an upper and lower plate. The joists allow for adjustment of the camera axis in the vertical direction, which in turn allows another axis to be adjusted horizontal. The rack is placed on a cylindrical base, which it is allowed to rotate around. The construction is fully dimensioned for future stresses. The work has shown that the Master of Science in Industrial Design Engineering can produce an affordable 3D scanning rig in the university's premises.