Измерительная система для контроля крупногабаритных изделий

ГлавнаяБесконтактные измерительные системыИзмерительная система для контроля крупногабаритных изделий
Измерительная система для контроля крупногабаритных изделий


1. Общая информация

На крупных машиностроительных предприятиях часто стоят задачи контроля геометрии крупных кованных, литых или сварных конструкций.

Цели контроля могут быть различными - от входного и выходного контроля при обмене продукцией между контрагентами до вспомогательного контроля внутри процесса производства, с целью оптимизации последующей механообработки.

Измерительные системы, которые предлагает наше предприятие можно поделить на следующие группы: системы на основе лазерных трекеров, системы на базе лазерных радаров, сложные автоматизированный и роботизированные системы, основанные на базе вышеуказанных базовых измерителей с дополнительными первичными сенсорами, такими как: лазерные сканеры, системы стереоскопии, системы машинного (технического) зрения, интерферометрами.

2. Решения на базе лазерных трекеров

Система лазерная координатно-измерительная на базе трекера состоит из измерительного блока на мобильном телескопическом штативе и мишени -отражателя. В основу работы  положен принцип непрерывного  отслеживания стационарным блоком положения мишени в пространстве.

Отражатель представляет собой набор металлических зеркал, запрессованных в металлическую сферу.  Сферы имеют стандартный диаметр 1.5 и 0.5 дюйма. В процессе измерения геометрии производится установка отражателей в контрольные точки и определение их координат. Отражатели могут быть просто прислонены к контролируемой поверхности, либо установлены на специальные подставки и щупы, позволяющие производить контроль на скрытых поверхностях объектов.  

Измерительный блок содержит оптическую систему, сервоприводы, угломерные устройства, блоки дальномеров (интерферометр и абсолютный дальномер) и имеет две перпендикулярные оси вращения. Вращение вокруг осей осуществляется с помощью сервоприводов, каждая ось снабжена угловым энкодером. Сервоприводы позволяют наводить лазерный луч дальномера в заданную точку и отслеживать положение отражателя. Встроенная метеостанция позволяет корректировать показания измерителя в зависимости от параметров окружающей среды для достижения максимальной точности.

В связи с тем, что при измерениях мишень должна находится в поле зрения измерительного блока, при контроле крупногабаритных и сложных объектов зачастую приходится перемещать измерительный блок. Для его привязки в пространстве используют набор из 4-5 статически установленных мишеней.

Измерения

Возможны следующие режимы измерений:
периодический просмотр всех видимых отражателей (при монтаже и контроле крупногабаритных изделий) с выдачей отклонений от теоретических (1-5 секунд на точку);
режим оценки микровибраций и нестабильности окружающих условий для статических точек.
контроль положения реперных точек детали при монтаже изделий. В данном режиме происходит непрерывное обновление значения координат мишеней и сравнение их с заданными. При попадании координат точек в поля допуска, трекер издает звуковой сигнал, свидетельствующий о точном совмещении деталей.
привязка измерительного блока по базовым точкам, привязка к предыдущей стоянке.

Калибровка

Трекер представляет собой набор зеркал, оптических элементов, светочувствительных матриц, сервоприводов. Для каждого из них имеется математическая модель (несколько десятков параметров), которая уточняется по мере изменения взаимоположения элементов в процессе эксплуатации. В комплект трекера входит калибровочное программное обеспечение, набор эталонных объектов при помощи которых производится калибровка.

Решаемые задачи

  • выполнения высокоточных работ по контролю геометрических параметров сложных конструкций;
  • контроль положения деталей при сборке изделий;
  • калибровка станков и измерительных машин (в режиме интерферометра);
  • контроль микроперемещений элементов машин;
  • периодический контроль (без вмешательства оператора) геометрии несущих конструкций при их длительном статическом нагружении;
  • технологический контроль;
  • периодическая поверка сложной оснастки и стапелей;

Опции

Встроенная камера позволяет в меньшей степени вмешиваться в работу трекера. Ускоряет процесс наведения на отражатели и в целом сокращает время на измерения. При помощи подсоединяемой специальной видеокамеры оператор имеет возможность визуально наблюдать на экране компьютера измеряемую область, что устраняет ошибки измерения на неверно выбранную точку и позволяет проводить измерения дистанционно.

Приспособление IntelliprobeT производства Automated Precision позволяет оператору измерять скрытые точки с высокой точностью (100 микрон) на расстояниях свыше 25 метров. С помощью приспособления IntelliprobeT, оснащенного пробниками 50мм и 100мм, можно выполнять измерения скрытых точек. Возможна установка дополнительных щупов длиной до 700мм. Вместо щупа возможна установка лазерного сканера, позволяющего получать 3D данные о профиле поверхности объектов в радиусе более 25 метров, со скоростью сканирования до 9000 точек в секунду. Рабочая полоса сканирования 175мм + 25мм.

Технические характеристики

  • Рабочая зона: от 0 м до 110 м (диаметр сферы)
  • Рабочая зона по горизонту: +/-270°
  • Рабочая зона по вертикали: от 75° до - 50°
  • Габаритные размеры: до 300х600 мм
  • Вес головки: до 20 кг

Рабочий диапазон температур: от -15°С до +50°С
Влажность: от 0 до 95% без конденсата

Точностные характеристики типовых трекеров

  • Угловые точностные характеристики
  • Угловая точность: 10мкм + 2,5мкм/м
  • Максимальная угловая скорость: 180°/сек
  • Линейные точностные характеристики в режиме интерферометра
  • Максимальная скорость измерения: до 10000 точек/сек
  • Разрешение: 0,2 мкм
  • Точность: 2 мкм + 0,4 мкм/м
  • Максимальная радиальная скорость: 4 м/сек
  • Линейные точностные характеристики в режиме фазового дальномера
  • Максимальная скорость измерения: до 10000 точек/сек
  • Разрешение: 0,5 мкм
  • Точность: 8 мкм + 0,4 мкм/м
  • Максимальная радиальная скорость: неограничена

3. Решения на базе лазерных радаров

Лазерный радар является законченной высокоточной контрольно-измерительной машиной, позволяющей производить автоматическое сканирование поверхностей расположенных вокруг измерительной головки прибора в радиусе до 60 метров с объемной точностью до 0,1 мм (на максимальной дальности).

Измерительный блок радара состоит из лазерного дальномера, системы отклонения луча и сервоприводов с энкодерами. Система отклонения позволяет направить луч дальномера на любую точку пространства вокруг радара. Совместное измерение дальности до точки с текущими значениями угла места и азимута луча позволяют произвести привязку точки к системе координат.

В основе применяемого дальномера лежит принцип измерения расстояния по частотному сдвигу между излученным и принятым частотно модулированным (200 ГГц) инфракрасным лазерным сигналом.

Обращаем ваше внимание, что приведенный комплект оборудования является уникальной мобильной координатно-измерительной системой, которая может быть расположена непосредственно в месте измеряемых объектов, не требует строительства или использования отдельного помещения, работает при температурах 5-40 С°, позволяет бесконтактно сканировать любые поверхности.

Данное оборудование позволяет проводить сканирование в ручном и автоматизированном режимах (с контролем по встроенной видеокамере и в соответствии заранее написанными процедурами) как отдельных элементов (установленных сфер, отверстий, специальных марок), так и произвольных элементов поверхностей с назначаемым шагом.

Основные свойства

  • бесконтактная система измерения: отсутствие реперных точек, отражателей, щупов;
  • большой рабочий диапазон до 60 м
  • возможность использования зеркал для измерений на обратной стороне объектов;
  • возможность сканирования с заданным шагом;
  • законченная метрологическая система;
  • возможность объединения нескольких радаров;
  • Высокая скорость сканирования: до 1000 точек/сек;
  • Совместимость со стандартными CAD пакетами;
  • Возможности автоматизации: измерения по заранее написанным скриптам и автоматическое создание отчетов;
  • Ключевые преимущества
  • Высокая точность;
  • Возможность сканирования нагретых объектов (до 1500 градусов)
  • Сканирование крупногабаритных объектов без дополнительных приспособлений;
  • Портативность;
  • Минимальное время подготовки к измерениям;

Сферы применения

  • непрерывный контроль во время сборки крупногабаритных объектов (авиапромышленность, кораблестроение, строительство);
  • контроль и реинжениринг судовых винтов;
  • контроль усадки поковок;

Технические характеристики

  • Скорость сканирования: до 1000 точек/сек;
  • Глубина рабочей зоны: 60 м;
  • Диапазон по азимуту: 360°;
  • Диапазон по углу места; +45°;
  • Объемная точность:
    • на удалении 1м 10 мкм;
    • на удалении 10м 102мкм;
    • на удалении 60м 240мкм;

4. Комплексные решения

При решении нестандартных задач, когда требуется использование нескольких средств измерения с консолидацией их данных, а также при необходимости объединения сложной измерительной системы с системами автоматического управления технологическими процессами предприятия наше предприятие может предложить полный комплекс инжиниринговых услуг для создания систем под ключ.

Одна из главных задач при создании такого рода систем заключается в метрологической поддержке по калибровке, включению систем в государственный реестр средств измерения, последующей аттестации и поверке.

.