Бесконтактная мобильная измерительная система на базе лазерного радара серии MV200

Бесконтактная мобильная измерительная система на базе лазерного радара серии MV200Система на базе лазерного радара является дальнейшим развитием технологий в области бесконтактных мобильных измерительных систем для контроля геометрии и настройки крупногабаритных изделий. 

Объединяя в себе лучшие качества систем на базе лазерных теодолитов (тахеометров) и лазерного трекера и являясь их аналогом по выполняемым функциям и по точностям, данная система приобрела набор дополнительных функций, расширяющих область применения техники. Основное развитие связано с внедрением новых методов определения расстояний - новый тип дальномера позволяет определять расстояния практически до любых поверхностей с точностями 10 мкм + 2.5мкм/м. 

Внедрение нового дальномера 
  • упростило кинематическую схему измерительного прибора,
  • позволило отказаться от дорогостоящих и крайне капризных отражателей, 
  • уменьшило количество специалистов, обслуживающих систему 
  • резко повысило возможность автоматизации процессов сборки и измерения . 
  • дало возможность прямого сканирования объектов (без отражателей и переходников).

Основные сведения о лазерном радаре серии МV200

"Бригада" измерителей состоит из одного человека
"Бригада" измерителей состоит из одного человека
Фирма Metris (Бельгия) специализируется на производстве и внедрении лазерных измерительных оптических систем и специализированных измерительных головок для координатно-измерительных машин.
Лазерный радар производится на предприятии фирмы Metris в США (Metris Virginia). 

В основе работы лазерного радара лежат следующие компоненты:
  • датчики вертикального и горизонтального углов
  • высокоточный безотражательный лазерный дальномер (запатентованная технология частотно-модулированного лазерного когерентного радара), сравнимый по точности (единицы микрон) с лазерным интерферометром.
Принцип работы лазерного радара: угловые и дальномерные измерения
Принцип работы лазерного радара: угловые и дальномерные измерения
Все нижеприведенные режимы работы лазерного радара основаны на следующих точностных параметрах углового и дальномерного блоков
Погрешность определения (2 ) составляет:
Горизонтальный угол (Hz) - 6.8 м./м
Вертикальный угол (V) - 6.8 м./м
Дальность (D) - 10 м +2.5 м./м (минимальное расстояние - 1м)
Коэффициент отражения - до 0.0000001%

Состав системы

  • Сенсор 
  • Стойка с блоком питания и UPS
  • Соединительные кабели
  • Ноутбук
  • Подвижное основание.
  • Цилиндрическая вставка
  • Металлические сферы (различных диаметров)
  • Штативы и подставки
  • Специальные бумажные марки
В состав системы также входит набор для проведения калибровочных работ. 
Общий вид системы
Общий вид системы
Некоторые аксессуары
Некоторые аксессуары

Режимы измерений

Базовый режим
В режиме сканирования возможно задание точности и скорости, плотности, сечений, по которым проводится сканирование.

Возможны следующие режимы
Vision Scan - 0.1-0.2 мм 1000 тчк/сек
Metrology Scan - 0.05 мм 5 тчк/сек
Enhanced Metrology Scan - 0.025 мм 2 тчк/сек

При этом в качестве области сканирования может быть назначена любая полигональная область. Все остальные режимы являются производными от базового режима.

Специальные режимы
  • Определение точки пересечения поверхности x,y,z c заданным пространственным вектором 
  • Автоматическое определение вектора нормали в наперед заданной точке на поверхности
  • Сканирование поверхностей и сравнение с CAD моделью (0.05 сек)
  • Автоматическое определение центров отверстий (5-30 сек в зависимости от установки)
  • Определение положения (6 степеней свободы) специального тетраедра (5 сек)
  • Определение центров специальных марок (10 сек)
  • Определение центров металлических сфер (в том числе и в режиме псевдослежения) - каждые 5 сек 
  • Определение края специальной ленты или точек ребер конструкции (1-5 сек)

Измерение центров металлических сфер используется для автоматического контроля стабильности положения радара, для выставки элементов оборудования (режим псевдослежения).
Расстояние (m)
3D погрешность (µm)
1
15
2
25
5
50
10
100

Уникальные возможности системы

1. В сенсор встроена видеокамера. Оператор имеет возможность очертить на экране компьютера сканируемую область, выбрать необходимые для измерения марки (цели) или провести измерение точек на CAD модели, высвечиваемой на экране. Таким образом, для управления системой достаточно одного оператора.

2. В сенсор встроен климатический датчик, позволяющий автоматически корректировать измеренные данные при изменении температуры, давления и влажности.

3. Наряду с инфракрасным измерительным (для определения дальности) лучом в сенсор встроен красный лазер для разметки и наведения на конкретную точку. Диаметр пятна составляет 0.17 мм на 2м, 0.6мм на 10м. 

4. Система является полностью автоматизируемой: возможно задать любую последовательность действий. Например - измерить базовые сферы, привязаться к ним, замерить часть поверхности, отверстия, ребра, замерить сферы в новом положении, выдать отчет.

5. Возможно размещение сенсора на подвижных штативах, работа при произвольных поворотах (наклонах) радара.

6. Исключительно мощным средством является измерение через зеркало. Подобным образом можно измерить не только крупногабаритные изделия с разных сторон, но и внутренние полости. При измерении крупногабаритных изделий устраняются дополнительные погрешности, связанные перестановкой прибора.

7. Возможно проведение измерений нагретых объектов (в данном случае - свыше 1000 С), что принципиально невозможно выполнить контактными методами. Аналогичная ситуация с сетчатыми, гибкими и шлифованными поверхностями.