Laser Radar MV330/350
Automatisierte Messtechnik für großvolumige Anwendungen
NIKON METROLOGY I VISION BEYOND PRECISION
Das Laser Radar ist ein vielseitiges Messsystem, das die berührungsund targetlose Messung und Überprüfung von sehr großen Objekten ermöglicht. Als solches überschreitet das Laser Radar die Grenzen der bisherigen Tracker- und Photogrammetrie-Systeme und ermöglicht eine drastische Beschleunigung der Messzeiten. Dieses zukunftsweisende Gerät ersetzt in vielen Fällen großvolumige Messsysteme, die Schwierigkeiten mit Bauteilen haben, die zu komplex, schwer zugänglich, empfindlich oder arbeitsaufwändig sind. Das Laser Radar ist auf Nikon Metrologys Konzept der messtechnisch unterstützten Fertigung abgestimmt. Alle Online-Geometriedaten werden genau erfasst und wieder im Prozess integriert, um die Präzision und Geschwindigkeit der Fertigungsprozesse kontinuierlich zu steigern. Da die Herstellung großvolumiger Teile immer komplexer und teuer wird, steht das Prinzip der “First-Time-Right-Production”, d.h. die ersten Musterrealisierungen sollen bereits im Gesamtsystem funktionieren, im Vordergrund.
Laser Radar eignet sich für verschiedenste Anwendungen • Zum Einsatz in der Qualitätssicherung, einschließlich Teil-zuCAD Vergleiche, Merkmals- und Bund- und Spaltprüfung • Programm- und ereignisgesteuerte Inspektion, wie beispielsweise Erstmusterprüfung, Fehlersuche bei Einund Ausgangsprüfungen, Fehleranalyse • In-Prozess-Anwendungen, wie Ausrichtung von Bauteilen und robotergesteuerte Positionierung • Werkzeugzusammenbau und -ausrichtung mit Lokalisierung und Überprüfung der Werkzeuge in Echtzeit • Werkzeugdigitalisierung und Dokumentation von Werkzeug- und Gussformen • Digitalisierung von Modellen, einschließlich Scannen von Kunstgussen und Laminierungen (Design-Layups)
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Mit einer besseren Datenqualität und größeren Bedienerfreundlichkeit bei schnelleren Messzeiten bietet das MV330/350 dem Bediener einzigartige Möglichkeiten für das automatisierte, berührungslose Messen von großen Bauteilen.
Drastische Verkürzung der Messzeiten Die automatisierte, berührungslose Messtechnik reduziert Prozess- und Betriebskosten Das Laser Radar steigert Ihre Produktivität gleich in mehrfacher Hinsicht. Es ermöglicht berührungslose Messungen mit tatsächlich nur einem Systembediener und unterstützt die Offline-Programmierung für den vollautomatischen und mannlosen Betrieb. Im Laser Radar sind patentierte Technologien integriert, die eine direkte Flächen- und Merkmalerfassung bei hohen Datenraten ermöglichen. Kurz gesagt, das Laser Radar kommt ohne den aufwändigen Einsatz von optischen Targets, Retroreflektoren (SMR – Spherically mounted Retroreflectors) oder Handtastern aus. Messzeiten und Bedienungskosten werden daher erheblich reduziert.
Flexibilität beim Messen von Oberflächen und Oberflächenfinishs Das Laser Radar benötigt nur das Rücksignal des milliardsten Teils des reflektierten Laserstrahls, um eine Messung durchführen. Das erklärt, warum Laser Radar in der Lage ist, dunkle diffuse und hochglänzende Werkstoffe und Obeflächenfinishs unter schwierigsten Einfallswinkeln zu messen. Die hohe Signalgüte des Systems ermöglicht wiederholbare Messungen an Verbundteilen, dem bevorzugten Werkstoff von heute für Anwendungen der Luft- und Raumfahrt. Die berührungslose Messtechnik macht das Laser Radar zum idealen Instrument für die Messung von weichen oder empfindlichen Flächen.
Entwickelt für die exakte Merkmalsprüfung Präzise gefertigte Geometriemerkmale sind entscheidend für eine hochwertige Montage und Passung von Teilen. Das Laser Radar führt automatisch mehrere hundert Messungen an kleinen Bohrungen und Beschnittkanten aus. Als solches wird die Messung von Lochpositionen gegenüber den herkömmlichen Verfahren, wo manuelle Messwerkzeuge oder physische Aufnahmen an jeder Position angebracht werden müssen, deutlich beschleunigt und vereinfacht. Laser Radar misst kritische scharfe Kanten an Kanten und Rändern mit überragender Genauigkeit. Bestehende Messanordnungen werden durch die automatische Erkennung von Kalibrierkugeln, Referenzpunkten (Dreiflächenreflektoren), Bildmesspunkten oder sogar reflektierenden Maßbändern für Messungen entlang der Maßbandkanten für angerissene Linien oder Zeichenpositionen unterstützt. Das Lasar Radar besitzt die einzigartige Funktion der präzisen Messung über Spiegel. Die Erfassung von Objekten um Ecken herum und direkte Messung verdeckter Geometrien ist daher kein Problem
Nahtlose Prozessintegration von Messtechnik für großvolumige Anwendungen mit der Software Ihrer Wahl Das System ist mit einer Hardware ausgestattet, die eine einfach transportable Röntgeneinheit mit geringem Platzbedarf sowie einen leistungsstarken PC und Peripheriegeräte umfasst. Darüber hinaus kann der Kunde wahlweise verschiedenste Softwarelösungen für großvolumige Anwendungen oder Software-Bibliotheken nutzen, um seinen eigenen Messprozess zu definieren. Am häufigsten kommt die Software Spatial Analyzer, Verisurf und Metrolog mit dem Laser Radar zum Einsatz. Diese große Auswahl an Softwarelösungen unterstützt nahtlos integrierte automatisierte Messungen in einer Fertigung, die alle Vorteile der messtechnischen Unterstützung ausschöpft.true metrology assisted production processes.
MV330/350 - Vielfältige Funktionen, absolute Vorteile Ein Spiegel passt den Horizontal- und Vertikalwinkel des Laserstrahls an Erweitertes Sichtfeld um Ecken herum und Erfassung von Objektrückseiten durch den Einsatz von Spiegeln
Die berührungslose Messung ist ideal für weiche, empfindliche oder unzugängliche Prüflinge
Mit bis zu 2.000 Punkten pro Sekunde extrem schnelle Datenerfassung im Vision Scan Prüfmodus Erhältlich mit Messabständen bis zu 30 m (MV330) und 50 m (MV350) (Reichweite von 60 m beziehungsweise 100 m)
Unterstützung verschiedenster Stativtypen und Adapter für die variable Höheneinstellung des Geräts
Kann mit verschiedensten Softwarepaketen für großvolumige Messobjekte betrieben werden
Laser Radar, Laser Tracker und Photogrammetrie im Vergleich Laser Radar
Laser Tracker
Photogrammetrie
Messtechnisches Verfahren
Frequenzmodulierter KohärentLaser-Radar (FMCLR)
ADM (absolute Distanzmessung)
Digitalkamera-basierte Bildmessung
Genauigkeit
Hoch, besser als 10 ppm
Sehr hoch, aber abhängig von Targetpräzision und Werkzeugeinrichtung (SMR + Adapter)
Mittel bis hoch. Stark abhängig vom Bediener und der Einrichtung
Vorbereitung des Messvorgangs
Nicht erforderlich, OfflineProgrammierung möglich
SMRs müssen an jeder zu prüfenden Position angebracht werden
Optische Targets sind vorab an jeder zu prüfenden Position anzubringen
Messgeschwindigkeit
Bis zu 2.000 Punkten pro Sekunde
Bedienerabhängig – nur so schnell wie die Bewegung des Bedieners & Installation von Reflektoren
Schnelle Messung, doch lange Vorbereitungs- und Reinigungszeit
Anzahl von Bedienern
Ein Bediener oder vollautomatischer, unbeaufsichtigter Betrieb
In der Regel zwei Bediener: einer für die SMR Positionierung, einer für den PC-Betrieb
Normalerweise ein Bediener für die Bildaufnahme, aber hoher Einrichtungsaufwand
Berührungsloses Messen
Ja
Nein, SMR erforderlich
Nein, SMR erforderlich
Automatikfunktion
Ja, 100% Automatisierung möglich
Begrenzt, Bedienereingriffe erforderlich
Nein, da Target-Einrichtung erforderlich
Die Zukunft für großvolumige Anwendungen Schnelle Prüfung von riesigen Flugzeugteilen Die Fähigkeit des Laser Radar, präzise und effizient riesige Bauteile messen zu können, ist für viele führende Flugzeughersteller ein entscheidendes Argument. Anwendungen der Luftfahrt umfassen die Inspektion von Flugzeugrümpfen, Tragflächen, Verbindungen zwischen Tragfläche/Flugzeugkörper, Fahrwerksklappen und Düsentriebwerksverkleidungen.
Ideal für die Prüfung von Verbundwerkstoffen Das Laser Radar ist eine preisgekrönte Komponente der Messtechnik zur Herstellung von fehlerfreien Verbundteilen (First-Time-Right-Production). Das Laser Radar wird in innovativen Verfahren zur Fertigung von Verbundwerkstoffen integriert, um Qualitäts- und Durchsatzsteigerungen in der Produktion zu erzielen.
Optimierung der Geometrie von Windturbinen für maximale Ausbeute Um die Geometrieprüfung zu beschleunigen, erfasst das Laser Radar präzise Geometrieabweichungen bei extrem großen Windturbinenschaufeln in nur einem Produktionsablauf. In diesem begrenzten Zeitraum ist das System in der Lage, mehrere Tausend Einzelmesspositionen an den Druck- und Saugseiten der Turbinenschaufel zu erfassen.
Prüfung von Solarspiegeln zur Steigerung der Energieeffizienz In der schnell wachsenden Solarenergiebranche prüft das Laser Radar die geometrische Vollständigkeit von Flach- und Parabolspiegeln. In diesem Zusammenhang kommt es auf die Fähigkeit an, die fehlerhafte Wölbung und Ausrichtung einzelner Module erkennen zu können.
Antennenmessung in einem einzigen Messablauf Ihre Größe macht die Qualitätsprüfung von Parabolantennen für viele Messsysteme zu einer unlösbaren Aufgabe. Die automatisierte, berührungslose Messlösung des Laser Radar ermöglicht hingegen die Erfassung aller Daten, die für die Beurteilung der geometrischen Qualität dieser großvolumigen Kommunikationsantennen benötigt werden, und das in nur einem Bruchteil des Arbeitsaufwands, den Bildmessverfahren oder traditionellere Verfahren erfordern.
Prüfung der empfindlichen Komponenten eines Raumteleskops Die einzigartige, berührungslose Messtechnik des Laser Radar ermöglicht die Messung von Spiegelmerkmalen und großen mechanischen Strukturen, die wichtige Bauteile für die Flugsteuerung enthalten. Dank seiner Fähigkeit, sowohl hochglänzende als auch dunkle Materialflächen messen zu können, kann das Lasar Radar kritische Geometrieprüfungen ausführen, ohne dass die Gefahr einer versehentlichen Beschädigung von empfindlichen und teuren Bauteilen besteht.
Messtechnik für verschiedene Prozessstufen im Schiffsbau Das Laser Radar ermöglicht die zeitsparende Geometrieprüfung von großen Bauteilen, die im Schiffsbau produziert werden, sowie die Messung kompletter Schiffskörper. Zudem können große Schiffspropeller automatisch mit dem Laser Radar geprüft und mit ihren Sollwerten verglichen werden.
Messung heißer Flächen neben Hochöfen Die berührungslose Laser Radar Messtechnik ist perfekt für die Prüfung heißer Teileoberflächen geeignet. Das Laser Radar führt qualitätsorientierte Inspektionen in den verschiedenen Produktionsstufen durch, die von Bauteilen im Hochofenbereich über das erste Blechteil bis hin zu weiteren Zwischenprodukten reichen.
Technische Daten 3D Messunsicherheit von Einzelpunkten (U=2)1
1
Horizontal-winkel
Vertikalwinkel
Reichweite
3D Messunsicherheit
m
ft
µm
µm
µm
µm
in
2
6.6
13.6
13.6
15
24
0.0010
5
16.4
34
34
22.5
53
0.0021
10
32.8
68
68
35
102
0.0040
15
49.2
102
102
47.5
152
0.0060
20
65.6
136
136
60
201
0.0079
30
98.4
204
204
85
301
0.0118
50
164.0
340
340
135
499
0.0197
Genauigkeit (2σ), definiert durch Messungen an einer Referenzkugel (Klasse 25 oder weniger) unter stabilen Umgebungsbedingungen.
Messergebnisse Distanz
Winkel
Abtastrate
4000 Punkte/Sek.
Auflösung
Horizontalwinkel: 0,018 mm Vertikalwinkel: 0,039 asec
Auflösung
1µm
Messunsicherheit (U=2)
6.8µm/m
Messunsicherheit (U=2)
10µm+2.5µm/m
Messbereich
Horizontalwinkel: 360 Grad Vertikalwinkel: +/-45 Grad
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