Piri Dávid. Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

Piri Dávid

Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

Feladat ismertetése  Mozgásvizsgálat robot mérőállomásokkal  Automatikus irányzás  Célkövetés  Pozíció folyamatos rögzítése

 Célkövető üzemmód pontosságát kevesen vizsgálták  Pontosság vizsgálata gyakorlatias szemlélettel

Piri Dávid: Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

2015.07.03.

Leica Viva TS15i célkövető üzemmódjának bemutatása  Szervomotoros mozgatás  1” szögmérési pontosság  ATR LOCK – célkövető üzemmód


2015.07.03.

EDM modul (távmérés)  Fázismérés elvén működik  Modulált, látható (vörös) lézerfény  100-150 MHz mintavételezés

 Pontosság: 1 mm ± 1,5 ppm (normál) 3 mm ± 1,5 ppm (folyamatos)


2015.07.03.

ATR modul (automatikus irányzás)  Nagyteljesítményű láthatatlan (infravörös) lézerfény

 CMOS érzékelő  Szögérték meghatározása képkoordináták és a távcső geometriája alapján  Irány meghatározása csak számítással (<16”)

 Keresési ablak Piri Dávid: Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

2015.07.03.

ATR LOCK üzemmód (célkövetés)  Folyamatos távmérés (EDM) és képkoordináta számítás (ATR).  Csak számítással való iránymeghatározás szélesebb tartományban (<130”).  Célpont sebessége maximum 5 m/s (20 méter távolságon).

 Rögzítés idő alapon (≥ 0,1 mp) vagy elmozdulás alapján.


2015.07.03.

Pontosságvizsgálat elve  Összehasonlító mérések legalább egy nagyságrenddel pontosabb mérőműszerrel.  Leica DNA03 digitális felsőrendű szintezőműszer (statikus) Pontosság: ±0,3 ppm  Renishaw XL-80 lézer interferométer (dinamikus) Pontosság: ±0,5 μm

 Mérőállomás: szög- és távolságmérésből →3D koordináták Szintezőműszer: magasságkülönbségek 1D koordináták! Interferométer: távolságkülönbségek  Mérőállvány alkalmazásával megvalósítható


2015.07.03.

Mérőállvány követelményei  Egyenes vonalban változtatható sebességgel mozgatott kocsi  Szerkezet ellen álljon a hajlító és csavaró igénybevételeknek

 Prizmák és szintezőléc rögzíthető legyen rajta  Vízszintes és függőleges elrendezésben is használható legyen

 Pontosan beállítható helyzet  Hordozható (1 emberes)


2015.07.03.

Mérőállvány tervezése  Trimble SketchUp Make 15  Tervezés a felhasználandó és beszerezhető anyagok ismeretében  Szemléletes tervek a gyártás megkönnyítése végett


2015.07.03.

Mérőállvány gyártása


2015.07.03.



2015.07.03.

Mérőállvány gyártása  Menetes tengely hajtja a kocsit és viseli annak súlyát függőleges helyzetben

 Tömör acél tengelyek biztosítják az egyenes mozgást  Zeiss típusú adapterek

 Áttételes fogaskerekek a kocsi precíz mozgatásához  Hegesztett kapcsolatok, a megfelelő stabilitás érdekében Piri Dávid: Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

2015.07.03.



2015.07.03.

A kész mérőállvány


2015.07.03.

Mérőállvány ellenőrzése 2. pozíció Eltérés! <0,1 mm!

Kitérés!

Mérőállomás által mért, Y irányú távolság ||+Y

Interferométer által mért távolság 1. pozíció

||+X

 Elvárás: ne legyen olyan nagy kitérés, amely 0,1 mmnél nagyobb hossznövekedést okoz  Kitérés nem lehet nagyobb, mint 3,1 mm/50 mm elmozduláson  Ellenőrzés egyenesre méréssel, milliméter leolvasással, tizedmilliméter becsléssel


2015.07.03.

Vízszintes kígyózás vizsgálata


2015.07.03.

Magassági kígyózás vizsgálata


2015.07.03.

Mérőállvány vizsgálatának eredménye


2015.07.03.

Pontossági vizsgálat


2015.07.03.

Pontossági vizsgálat  Mérés 4 alkalommal  Összesen 8 önálló mérési periódus

 4-4 mérésvízszintes illetve függőleges elrendezésben


2015.07.03.

Pontossági vizsgálat


2015.07.03.

Eredmények feldolgozása és kiértékelése  Feldologzás és számítás Excel és Matlab segítségével.  Vízszintes elrendezésnél csak Y, függőleges elrendezésnél csak Z koordináták kiértékelése.  Pontosság megállapítása tapasztalati szórás, illetve korrigált tapasztalati szórás segítségével.

 Hibaterjedési törvényszerűségek alapján gyártói paraméterekből előzetes középhiba számítása.


2015.07.03.

Véletlen kiugrások vizsgálata  Véletlenszerűen előforduló, 0,2-0,3 mm nagyságú kiugrások  Egyes méréseknél egyáltalán nem jelentkezik  Sűrűsége változó, de nagysága egy mérési perióduson belül állandó


2015.07.03.

Véletlen kiugrások magyarázata  Távmérésben véletlenszerűen előforduló, kereken ± 1,00 mm nagyságú ingadozás okozza  Szögérték nagyságától függ a kiugrások nagysága: sin 0° ∗ 1 mm = 0 mm sin 90° ∗ 1 mm = 1 mm  EDM modul belső kalibrációja nincs egyértelmű hatással a kiugrásokra  Laboratóriumi vizsgálatok szolgáltathatnának magyarázatot


2015.07.03.

Ideális mérési elrendezés


2015.07.03.

Célkövető üzemmódban mért koordináta pontossága  Egy helyben álló célpont: ± 0,15 mm.  Kis mozgást végző célpont: ± 0,20 mm.

 Oszcilláló mozgást végző célpont: ± 0,25 mm.  Nagy mozgásokat végző célpont: ± 1,20 mm. Speciális mérési elrendezés (> 10 m távolság, < 3° látószög)  Egy helyben álló célpont: ≤ ± 0,10 mm.

 Oszcilláló mozgást végző célpont: ± 0,15 mm. Piri Dávid: Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

2015.07.03.

Értékelés, összefoglalás  A műszer célkövető üzemmódja alkalmas ideális mérési elrendezésben mozgásvizsgálat végrehajtására.  Véletlen kiugrások okozta mérési hiba kiküszöbölhető.

 Kidolgozott módszer és a mérőállvány más robot mérőállomások pontosságvizsgálatára is alkalmas.


2015.07.03.

Köszönöm a figyelmet! Piri Dávid: Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

2015.07.03.

Piri Dávid. Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

Recommend Documents