{"id":257418,"date":"2021-06-25T08:26:00","date_gmt":"2021-06-25T12:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/apimetrology.com\/?p=257418"},"modified":"2023-10-04T00:39:32","modified_gmt":"2023-10-04T04:39:32","slug":"3-anwendungen-fuer-die-multi-laser-tracker-synchronmessloesung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/apimetrology.com\/de\/3-anwendungen-fuer-die-multi-laser-tracker-synchronmessloesung\/","title":{"rendered":"3 Anwendungen f\u00fcr die Multi Laser Tracker Synchronmessl\u00f6sung"},"content":{"rendered":"\n

Als Pr\u00e4zisionsmessger\u00e4t im Mikrometerbereich (\u03bcm) wird die Messgenauigkeit des Laser Trackers von vielen fortschrittlichen Fertigungsindustrien und Forschungsinstituten anerkannt, deren Pr\u00e4senz sich \u00fcber die ganze Welt erstreckt. Ein einziger Laser Tracker ist in der Lage, ultrahochpr\u00e4zise Messungen zu erzielen.<\/p>\n\n\n\n

Es gibt jedoch einige feinmechanische Projekte mit strengeren Anforderungen an die Messgenauigkeit. Manchmal liegt dies an beweglichen Teilen an einem Roboter oder einer dynamischen Messumgebung oder an der Notwendigkeit, Messwinkelfehler in Echtzeit zu reduzieren. F\u00fcr solche Anwendungen hat API eine Messl\u00f6sung entwickelt, die mehrere Radian Laser Tracker verwendet, die gleichzeitig Daten erfassen, um eine dynamische Datenabbildung f\u00fcr die Messumgebung zu erstellen. Diese L\u00f6sung realisiert dynamische und hochpr\u00e4zise 6DoF-Messungen und verbessert die Zielmessgenauigkeit erheblich.<\/p>\n\n\n\n

Die folgenden Abschnitte beschreiben die Komponenten dieser Multi-Tracker-L\u00f6sung und zeigen drei Anwendungen, bei denen sie die Messgenauigkeit weiter verbessern kann.<\/p>\n\n\n\n

Komponenten des Systems<\/h2>\n\n\n\n

1. API Radian Pro Laser Tracker<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Der Radian Pro Laser Tracker von API ist mit ADM- (Absolutdistanz) und IFM- (Interferometer) Lasern ausgestattet. Der IFM-Laser ist der Standard f\u00fcr die L\u00e4ngenmessung, der eine hohe Pr\u00e4zision und R\u00fcckverfolgbarkeit der Daten f\u00fcr das gesamte System garantiert.<\/p>\n\n\n\n

2. TTL (oder anderes) Daten-Synchronisations-System<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ein Daten-Synchronisations-System ist ein Ger\u00e4t, das mehrere Laser Tracker dazu veranlassen kann, gleichzeitig Daten zu sammeln. In diesem System befindet sich ein spezieller Signalgenerator, der mit einem Impulssignal den mehreren Trackern befiehlt, gleichzeitig Daten zu sammeln. Der Benutzer kann die Reihenfolge festlegen, in der die Tracker ausgel\u00f6st werden.<\/p>\n\n\n\n

3. API-Software f\u00fcr die synchrone Signalverarbeitung<\/p>\n\n\n\n

Diese Software ist API-eigen und wird zur Analyse, der von mehreren Trackern gesammelten Daten verwendet. Die Software kann verschiedene Anforderungen erf\u00fcllen, einschlie\u00dflich der Vereinheitlichung der Koordinaten mehrerer Tracker, der Definition der Koordinaten des Ziels und der synchronen Analyse der gesammelten Daten.<\/p>\n\n\n\n

Anwendungsbeispiele <\/h2>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Bild 1: Schematisches Diagramm des Raumfahrzeug-Landemoduls 6 DoF-Messung mit API Multi-Tracker Messl\u00f6sung<\/p>\n\n\n\n

1. 6 DoF-Messung, -\u00dcberwachung, -Steuerung und -Echtzeiteinstellung des Raumfahrzeug-Landemoduls<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Ziel der Messung<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Das Landemodul des Raumfahrzeugs wird beim Landevorgang von der Schwerkraft, der Luftstr\u00f6mung und vielen anderen Faktoren beeinflusst, die allesamt Ersch\u00fctterungen verursachen. In dieser Anwendung wird der Streckmechanismus verwendet, um diese Kr\u00e4fte zu simulieren, wodurch das Landemodul ersch\u00fcttert wird, w\u00e4hrend mehrere Laser Tracker verwendet werden, um die mathematische Beziehung zwischen den Referenzpunkten synchron zu \u00fcberwachen, um so wissenschaftliche Daten zu erhalten. Anhand der Daten k\u00f6nnen die Kraft und die Richtung des Booster-Raketenstrahls an der Unterseite des Landemoduls angepasst werden, so dass das Landemodul stabil landen kann.<\/p>\n\n\n\n

Ablauf der Messung<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Drei Punkte, P1, P2 und P3, befinden sich auf dem Landemodul, und drei Radian Pro Laser Tracker werden f\u00fcr die dynamische Tracking-Messung in Echtzeit und die \u00dcberwachung ihrer 6 DoF-Daten verwendet. Weitere drei Radian Pro Laser Tracker werden f\u00fcr die Echtzeit-Nachf\u00fchrung und \u00dcberwachung der Punkte P4, P5 und P6 eingesetzt, die sich auf dem Streckmechanismus befinden. Die 6 Laser Tracker werden durch den Synchronisator zur gleichen Zeit zur Messung ausgel\u00f6st, und die aufgezeichneten Daten werden dann an den PC oder Laptop gesendet. Die Synchronverarbeitungssoftware wird verwendet, um die Daten und die mathematische Beziehung zwischen den Referenzpunkten zu analysieren, und dann werden die Schubkraft und die Richtung der Rakete entsprechend den Daten angepasst.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Bild 2: Industrieroboter und dynamische 6-DoF-Messung mit Multi-Trackern<\/p>\n\n\n\n

2. Industrieroboter und dynamische 6-DoF-Messung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ziel der Messung<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Zur Messung der dynamischen 6-DoF-Pr\u00e4zision von Industrierobotern, um die r\u00e4umliche Genauigkeit jeder Position des Roboters in seiner Bewegungsbahn besser beurteilen zu k\u00f6nnen, und entsprechend der Daten werden die entsprechende Datenkompensation und die Arbeitswegoptimierung des Roboters durchgef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Ablauf der Messung<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Die Halterung f\u00fcr den sph\u00e4risch montierten Retroreflektor (SMR) ist am Ende des Industrieroboters angeordnet und drei SMRs sind auf der Halterung angeordnet. Drei Laser Tracker verfolgen jeweils einen SMR, und die Positionsdaten jedes SMR w\u00e4hrend des gesamten Bewegungsvorgangs werden dynamisch in Echtzeit erfasst und gemessen. Die gesammelten Daten werden zur Berechnung an einen PC oder Laptop zur\u00fcckgespielt und dienen als Datenunterst\u00fctzung f\u00fcr die Roboterkalibrierung und -kompensation.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Bild 3: Vier Laser Tracker werden eingesetzt, um gro\u00dfe asph\u00e4rische Spiegel mit hoher Pr\u00e4zision zu vermessen<\/p>\n\n\n\n

3. Extrem hochpr\u00e4zise Messung des Messobjekts<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ziel der Messung<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

Signifikante Verbesserung der Messgenauigkeit der gemessenen Objekte. Mit der rasanten Entwicklung wurden gro\u00dffl\u00e4chige asph\u00e4rische optische Systeme immer h\u00e4ufiger in den Bereichen der astronomischen Beobachtung und der Weltraumoptik eingesetzt und haben sich zum Mainstream der optischen Systementwicklung entwickelt. Allerdings ist die In-Position-Erkennung von gro\u00dfen asph\u00e4rischen Oberfl\u00e4chen (insbesondere konvexen asph\u00e4rischen Oberfl\u00e4chen) sehr schwierig, was einer der technischen Engp\u00e4sse ist, die die Entwicklung solcher optischen Systeme einschr\u00e4nken. Um dieses Problem zu l\u00f6sen, ist ein beliebtes Forschungsthema die Anwendung der Schwenkarm-Konturerkennungstechnologie f\u00fcr die hochpr\u00e4zise In-Position-Erkennung.<\/p>\n\n\n\n

Ablauf der Messung<\/strong>\n <\/p>\n\n\n\n

90 % des Messfehlers eines einzelnen Laser Trackers sind auf Winkelfehler zur\u00fcckzuf\u00fchren. Bei der Multiple-Tracker-L\u00f6sung von API messen mehrere Tracker gleichzeitig einen Punkt und berechnen dessen Position anhand der mehreren gesammelten Datenpunkte auf der Grundlage der eigenen Position des Trackers sowie der Position des Punktes, um den Winkelfehler des Trackers maximal zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n

Zusammenfassung <\/h2>\n\n\n\n

Die obigen Anwendungsf\u00e4lle unterstreichen die F\u00e4higkeit und Funktionsf\u00e4higkeit der Multi-Tracker-Messl\u00f6sung bei der Realisierung einer dynamischen, hochpr\u00e4zisen 6-DoF-Messung und \u00dcberwachung eines Ziels und der deutlichen Verbesserung der Messgenauigkeit der Zielposition. Um mehr \u00fcber die Radian Laser Tracker von API zu erfahren und dar\u00fcber, wie sie einzeln oder in einer Gruppe eingesetzt werden k\u00f6nnen, um die h\u00f6chsten Toleranzanforderungen in jeder Branche zu erf\u00fcllen, klicken Sie hier<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

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