Viistovalokuvauslaitteiston suunnittelu ja 3D-mallinnus

Abstract

Työn tavoitteena oli suunnitella ja 3D-mallintaa viistovalokuvauslaitteisto, tilata siihen tarvittavat osat sekä aikataulujen salliessa myös testata valmista kokoonpantua laitteistoa. Tämän opinnäytetyön valmistumisen kannalta kokoonpano ja testaus ei ollut pakollista. Työ tehtiin yhteistyössä TAMK:n, TTY:n sekä Metso Oyj:n (ent. Metso Automa-tion) kanssa. Työn tilaaja oli TAMK. TTY antoi asiantuntija-apua teknisissä sekä teo-reettisissa asioissa, kun taas Metso osallistui komponenttikustannuksiin ja niiden tilaukseen. Projekti toteutettiin, jotta TAMK:lla olisi mahdollisuus tehdä erilaisia viistovalo-kuvaustutkimuksia omassa paperilaboratoriossaan sekä tarjota tutkimusapua esimerkiksi Metso Oyj:lle.

Projektin aikana järjestettiin useita tapaamisia, joissa suunnitteluprosessia ohjattiin haluttuun suuntaan ja tehtiin muutoksia ja lisäyksiä laitteen ominaisuuksiin, kuten fyysisten mittojen muuttamiseen ja käytön helppouden parantamiseen. Suunnitteluprosessi jatkui aina tapaamisten pohjalta käytyjen keskusteluiden mukaan.

Laitetta alettiin suunnitella jo olemassa olevan, TTY:n tutkimuskäytössä olevan laitteen pohjalta. Vaatimuksena oli, että laite näyttäisi esittelykelpoiselta ja olisi samalla help-pokäyttöinen. Tämä tarkoitti sitä, että laite suunniteltiin niin, että se olisi tarpeen tullen helposti muokattavissa eri analysointitilanteita varten.

Suurin osa laitteen osista tilattiin Metson toimesta ja yksittäisiä komponentteja saatiin lainaksi TTY:lta. Laitteeseen myös suunniteltiin ja 3D-tulostettiin eräänlaiset led-telineet, joita yhteensä valmistettiin 12 kappaletta. Kasatulla laitteella saatiin otettua useita onnistuneita testikuvia.

Subject for this thesis was to design and 3D-model a photometric stereo equipment, then order the necessary parts and finally test the assembled equipment if possible. The assembly and testing weren’t necessary for a successful thesis. The project was done in collaboration with TAMK, Metso Oyj (formerly known as Metso Automation) and TTY. The project was made for TAMK while TTY provided their expertise from the field of photometric stereo and Metso on the other hand contributed a great deal in the budget. The project was carried out so that TAMK would have the necessary capabilities to conduct different photometric stereo analyzes and provide analysis services for Metso for example.

During the project several meetings were held. In the meetings the project was managed and steered into the right direction when necessary. Changes were also made to the de-sign of the equipment when and if necessary. For example the dimensions of the equip-ment had to be altered and some minor tweaks were made to make the equipment more easy to use. The planning process continued on the base of the decisions made in the meetings.

TTY had an existing photometric stereo equipment, and the new equipment were designed on the basis of that. One demand for the new equipment was that it needed to be presentable and easy to use. Thus it was designed so that it was easy to mod for differ-ent kind of testing.

Most of the parts were ordered by Metso, but few electric components were borrowed from TTY. Also a total of 12 different led holders were 3D printed with a 3D printer. The equipment was assembled and tested. Several successful pictures were taken with the equipment.