Лазерный трекер (to track (англ.) — следить) — высокотехнологичный измерительный прибор, основанный на принципе слежения за специальным уголковым отражателем с помощью лазерного луча. Испускаемый прибором лазерный луч, попадая в центр уголкового отражателя, возвращается обратно в объектив прибора, а далее — на приёмный датчик дальномера. С учётом двух углов и расстояния вычисляются текущие пространственные координаты отражателя (например, X, У, Z). Координаты можно получать как в статическом режиме, так и в динамике. 25 лет назад компания API создала первые лазерные трекеры и разработала технологию их производства. На сегодняшний день API занимает лидирующие позиции в области использования IFM/ADM технологий при выполнении высокоточных пространственных измерений. При использовании технологии I-Vision, трекер Radian автоматически захватывает отражённый лазерный луч, независимо от того, наблюдаете Вы визирную цель напрямую или в условиях ограниченной видимости, например, при нахождении за строительными лесами.
Лазерный трекер Radian Pro может быть представлен в одной из трёх версий:
В стандартный комплект трекера Radian Pro включён промышленный штатив, базовое ПО и метрический набор отражателей и подставок. Однако для решения узкоспециализированных задач существует широкий спектр дополнительных приспособлений, которые позволяют с лёгкостью решать их, например:
Диапазон изменения углов
Горизонтальный угол | ±360° (640º между крайними положениями) | Вертикальный угол | +79°/-59° |
Разрешение
Угловое разрешение | ±0,018 угловых секунды | Разрешение дальномера | 0,1 мкм |
Максимальный рабочий диапазон измерений
Модель R-20 | 40 м | Модель R-50 | 100 м |
Модель R-80 | 160 м |
Минимальная рабочая дистанция
0 м (от апертуры лазера) |
Погрешность измерений
Пространственная погрешность (MPE*) | ±10 мкм + 5 мкм/м |
Динамические характеристики
Максимальная скорость слежения за отражателем с одновременным измерением координат | 6 м/с либо 180°/c | Максимальная скорость измерений координат отражателя | 1000 точек/с |
Максимальное угловое ускорение | 180°/c² | Возможность измерения скорости и ускорения движения объекта | в штатном ПО |
Характеристики встроенного уровня
Погрешность встроенного уровня (2 сигма) | ± 2” | Диапазон работы встроенного уровня | ± 2° |
Характеристики лазера
Встроенный лазерный интерферометр (IFM) | есть | IFM | HeNe-лазер 632 нм, класс II (безопасно для глаз) |
Разрешение | 0,08 мкм | Погрешность (MPE) | ±0,5 мкм/м |
IR лазер 1550 нм (ADM-Maxx) | Класс I (безопасно для глаз) | Разрешение | 0,1 мкм |
Погрешность захвата ADM (MPE) | ± 10 мкм или 0.7 мкм/м, что больше |
Условия эксплуатации и хранения оборудования
Рабочая температура | от -10°С до +45° С | Температура хранения | от -10°С до +60° С |
Давление | от 225 мм рт.ст. до 900 мм рт.ст. | Относительная влажность | от 0 до 95% (без конденсации) |
Технология I-Vision
Диапазон автоматического наведения на отражатель/щуп | 30° | Возможность автоматического измерения множества отражателей | ДА (функция Multi Target) |
Видеокамера для наблюдения за объектом | ДА (с функцией обнаружения отражателей в темноте) |
Массо-габаритные характеристики
Трекер: | Масса | 9 кг |
Размеры | 177х177х355 мм | Контроллер: |
Масса | 3,2 кг | Размеры | 110х160х310 мм |
Примечание: Корпус прибора выфрезерован из массива металла, что обуславливает соответствующую защиту от изменяющихся условий и воздействия окружающей среды и обеспечивает наивысшую стабильность при долговременных измерениях.
*MPE (Maximum Permissible Error) – Максимально допустимая ошибка измерений, определяемая согласно международному стандарту ASME B89.4.19-2006
I-360 — это серия портативных устройств, совместимых с лазерными трекерами API, для измерения щупом и сканирования. Компания API предлагает три модификации этой серии оборудования для решения любой уникальной задачи: беспроводной щуп I-ProbeWireless, ручной сканер IScan и ручной сканер со щупом I-Combo. Все три модели имеют одинаковый облегченный корпус и сенсорную головку с плавным вращением. Четвертое поколение устройств I-360, как и все предыдущие, помогает упростить процесс измерений и сделать его более эффективным. Благодаря дополнительному месту для установки щупа I-Probe стал еще точнее и незаменимее при измерении скрытых точек, которые невозможно измерить с помощью обычного отражателя.
Современные технологии, использующиеся при создании камеры I-Scan обеспечивают еще большую надежность при сканировании. С помощью I-Scan можно сканировать большее количество различных поверхностей, в том числе глянцевых и контрастных. Отличительной чертой сенсорной головки устройств I-360 является вращение на 360° в двух плоскостях (поворот вокруг вертикальной оси и поворот относительно продольной оси), что позволяет работать непрерывно и без ограничений. В сочетании с широким рабочим диапазоном лазерного трекера Radian серия I-360 предоставляет возможность с легкостью проводить измерения даже со сложными объектами и в труднодоступных местах. Масса чуть больше килограмма и простая система управления одной кнопкой делают использование портативных устройств I-360 не требующим практически никаких усилий. С помощью внешних светодиодов можно легко распознать при каком положении щупа производится измерение.
Серия I-360 может широко применяться при измерении различных типов объектов и задач, таких как: наладочные, монтажные и установочные приспособления; профиль поверхности; измерение зазоров и припусков; детали кузова автомобиля; контроль оснастки; быстрое изготовление опытных образцов; пресс-формы, штампы и матрицы; сравнение с CAD; контроль без остановки технологического процесса.
При использовании горизонтального щупа длиной 50 мм: | 7 метров | 15 метров | > 15 метров |
---|---|---|---|
Точка | 100 мкм | 140 мкм | 65 мкм + 5 мкм/м | Длина отрезка | 50 мкм | 90 мкм | 15 мкм + 5 мкм/м |
Радиус сферы | 30 мкм | 45 мкм | 15 мкм + 2 мкм/м |
При использовании вертикального щупа длиной 50 мм: | 7 метров | 15 метров | > 15 метров |
---|---|---|---|
Точка | 75 мкм | 115 мкм | 40 мкм + 5 мкм/м | Длина отрезка | 45 мкм | 85 мкм | 10 мкм + 5 мкм/м |
Радиус сферы | 24 мкм | 38 мкм | 10 мкм + 2 мкм/м |
7 метров | 15 метров | > 15 метров | |
---|---|---|---|
Длина отрезка | ± 50 мкм | ± 80 мкм | ± 20 мкм + 4 мкм/м | Радиус сферы | ± 50 мкм | ± 75 мкм | ± 30 мкм + 5 мкм/м |
Поверхность | ± 100 мкм | ± 110 мкм | ± 80 мкм + 2 мкм/м |
Масса устройства: 1,14 кг
Скорость сканирования: 9000 точек/секунду
Полоса сканирования: 175 ± 25 мм
Максимальная дальность работы: 25 м (со стандартным кабелем)
Диапазон угла рысканья: ± 360⁰
Диапазон угла тангажа: ± 360⁰
Диапазон угла крена: ± 360⁰
Уникальное приспособление ActiveTarget позволяет существенно расширить возможности измерительной системы. Главной особенностью является то, что данный «отражатель» представляет собой роботизированное устройство, которое автоматически разворачивает марку под нужным углом к прибору. Тем самым исключаются «мёртвые углы», при которых происходит потеря сигнала и ошибки получения данных, при минимальном участии оператора в работе. Устройство незаменимо при калибровке станков, промышленных роботов, координатно-измерительных машин и специализированных автоматизированных стендов.
Горизонтальный угол | 360° свободное вращение | Вертикальный угол | +80 / -55° |
Рабочая дистанция | 40 метров | Угловая скорость | 50° в секунду |
Погрешность центрования оптики | +/-3 мкм | Масса | 0.9 кг |
Питание | Li-Ion батарея, съемная | Время работы | 16 часов |
Габаритные размеры | 5.33 см x 11.18 см | Высота | 12.19 см |
При использовании верхнего вертикального щупа длиной 50 мм: | 7 метров | 15 метров | > 15 метров |
---|---|---|---|
Точка | 75 мкм | 115 мкм | 40 мкм + 5 мкм/м | Длина отрезка | 45 мкм | 85 мкм | 10 мкм + 5 мкм/м |
Радиус сферы | 24 мкм | 38 мкм | 10 мкм + 2 мкм/м |
При использовании горизонтального щупа длиной 50 мм: | 7 метров | 15 метров | > 15 метров |
---|---|---|---|
Точка | 100 мкм | 140 мкм | 65 мкм + 5 мкм/м | Длина отрезка | 50 мкм | 90 мкм | 15 мкм + 5 мкм/м |
Радиус сферы | 30 мкм | 45 мкм | 15 мкм + 2 мкм/м |
Масса устройства: 1,14 кг
Дальность работы по радиоканалу: > 40 м
Минимальная рабочая дистанция: 0 м.
Диапазон угла рысканья: ± 360⁰
Диапазон угла тангажа: ± 360⁰
Диапазон угла крена: ± 360⁰
Частота радиосигнала: 2.4 Ггц
Длина кабеля для передачи данных в комплекте: 25 м
Автономное время работы от стандартной батареи: 3,6 часа
Автономное время работы от батареи увеличенной емкости: 9 часов
Примечание:
Со щупом 50 мм | 7 метров | 15 метров | >15 метров |
---|---|---|---|
Точка | 55 мкм | 100 мкм | 30 мкм + 5 мкм/м | Длина отрезка | 40 мкм | 85 мкм | 10 мкм +5 мкм/м |
Радиус сферы | 20 мкм | 40 мкм | 10 мкм + 2 мкм/м |
Со щупом 100 мм | 7 метров | 15 метров | >15 метров |
---|---|---|---|
Точка | 75 мкм | 115 мкм | 40 мкм + 5 мкм/м | Длина отрезка | 50 мкм | 85 мкм | 10 мкм + 5 мкм/м |
Радиус сферы | 30 мкм | 40 мкм | 10 мкм + 2 мкм/м |
Примечание:
Система SmartTRACKтм является аксессуаром к лазерному трекеру API Radian и используется вместо стандартного отражателя.
Система SmartTRACKтм полностью автоматическая. Головка SmartTRACKтм при наведении на нее лазерного луча самостоятельно разворачивается в сторону головки трекера. При этом осуществляется автоматическая передача на управляющий компьютер трех координат X, Y и Z, а также трех углов разворота вокруг осей текущей СК. Таким образом может быть определено смещение и разворот в пространстве исследуемого объекта, как относительно некого исходного положения, так и абсолютное относительно установленной базы.
Рабочий диапазон | угол тангажа | ±55° |
угол рысканья | ±360°(без ограничения вращения) | угол крена | ±60° |
дальность слежения | 50 м | Производительность |
Максимальная скорость слежения с одновременным снятием углов | 50°/с | Частота измерений в динамике | 100 Гц |
Погрешность центрирования оптики | ±5 мкм | Погрешность определения углов | ±0.01° |
Время отклика | 5 мс | Массо-габаритные характеристики |
Масса головки | 1.4 кг | Размеры головки | 127 мм х 211 мм х 58 мм |
Крепление на объект | 4 винта |
Металлургия
Металлургия является одной из основных отраслей тяжёлой промышленности в России. Требования к выпускаемой продукции с каждым днем становятся все строже, а соответственно возрастают требования к настройке оборудования. Компания ООО «Нева Технолоджи» имеет большой опыт как по внедрению лазерных трекеров API в производственный цикл, так и по проведению работ связанных с метрологическим сопровождением ремонта МНЛЗ.
Судостроение
Интенсивные темпы развития промышленности, сложность строящихся судов и острая конкуренция на мировом судостроительном рынке требуют кардинально новых решений в области улучшения качества постройки новых судов и кораблей. Одним из приоритетных направлений является увеличение точности изготовления судовых элементов, узлов и секций. Данная задача многогранна и затрагивает все этапы постройки корабля – от проектирования и до сварки блок-секций на стапеле.
На сегодняшний день, перед специалистами Нева Технолоджи стоит задача оптимизации и контроля процессов раскройки и сварки на предприятиях судостроительной отрасли России: контроль точности машин газоплазменной резки, сварных деформаций элементов набора и обшивки, а так же сопровождение стыковки секций. Так же, параллельно мы разрабатываем методики контроля вышеописанных операций.
Предлагаем вам ознакомиться с нашей статьёй, опубликованной в Сборнике трудов Крыловского Государственного Научного Центра.
Если у вас остались вопросы по данному оборудованию, вы можете задать их напрямую специалистам нашей компании, заполнив форму обратной связи. Подробное заполнение полей формы позволит сократить время на решение вашей задачи.