UZIMEX PRAHA, spol. s r.o.
Špičková technologie do automatizace a robotizace

Měřící přístroj GEPARD

Přístroj GEPARD slouží především pro měření přímosti, rovnoběžnosti, kolmosti lineárních vedení, ale i pro měření odchylek polohy a souososti. Pracuje s laserovým paprskem jako s referenčním etalonem přímosti. Přístroj se skládá s laserového vysílače a laserového přijímače. Laserový paprsek je jednoduchým způsobem zaměřen rovnoběžně s lineárním vedením do laserového přijímače. Ten dokáže velice jednoduchým způsobem detekovat jemné změny polohy dopadajícího paprsku na přijímacím senzoru. Posouváním přijímače po lineárním vedení a průběžným měřením odchylek paprsku je pak změřena přímost vedení.

Velkou předností přístroje oproti konvenčním řešením je možnost měřit odchylky v obou vzájemně kolmých směrech zároveň, a to i dynamickém režimu. Tento režim umožňuje uživateli provádět například justáž vedení s vyhodnocením výsledných křivek v reálném čase.
Velkou výhodou je bezdrátové propojení všech komponent. Laserový přijímač komunikuje s PC pomocí technologie Bluetooth. Laserový vysílač i přijímač je napájen bateriemi.

Postup při měření přímosti   více

Pří měření přímosti umístíme laserový vysílač na začátek měřeného vedení a paprsek vysílače nasměrujeme na senzor polohy laserového přijímače. Pro seřízení paprsku použijeme mikrometrické šrouby. V softwaru zvolíme mód měření polohy. V tomto módu se na obrazovce osobního počítače zobrazí plocha senzoru polohy paprsku s místem dopadu paprsku. Mikrometrickými šrouby pak zpřesníme místo dopadu paprsku co nejblíže geometrickému středu senzoru, a to v rozsahu měřené délky.
Laserový přijímač postupně přesouváme podél vedení do zvolených bodů a v každém bodě měříme polohu dopadajícího laserového paprsku v X-/Y- ose. Na obrazovce PC se zobrazují naměřená data a zakreslují se do připraveného grafu, kde na ose x jsou vzdálenosti přijímače od prvního měřeného bodu a na ose y jsou již zobrazeny naměřené odchylky.
Software proloží pomocí metody nejmenších čtverců naměřenými body přímku, nazveme ji regresní přímkou. Software dále automaticky kompenzuje odchylku regresní přímky od osy X, ke které pak vztahuje ). Při odchylky vedení od přímosti. Kompenzuje jak posunutí (a), tak úhel alfa měření proto není nutné příliš přesně seřízení směru paprsku.

zavřít detail

Postup při měření rovnoběžnosti a kolmosti   více

Při měření rovnoběžnosti a kolmosti se používá jiné uspořádání. Laserový vysílač je umístěn kolmo k měřenému vedení a pentagonální hranol odklání paprsek o 90 stupňů na měřené vedení. Načítání měřených hodnot pak probíhá stejným způsobem, jako při měření přímosti. Při měření rovnoběžnosti a kolmosti je vyhodnocen úhel dvou naměřených regresních přímek. Použitím pentagonálního hranolu je zajištěna přesnost odklonění paprsku o 90 stupňů s tolerancí 3´´. Při posunutí nebo pootočení hranolu v jistých mezích se pravý úhel mezi vstupujícím a vystupujícím paprskem nemění.
Nepřesné natočení pentagonálního hranolu kolem osy laserového přijímače má vliv na přesnost úhlu 90 stupňů mezi vystupujícím a vstupujícím paprskem. Zhoršuje přesnost měření kolmosti. K přesnému seřízení polohy hranolu slouží speciální jemně ustavující jednotka, kterou je možno dodat jako opci s přístrojem GEPARD.

zavřít detail

Bluetooth při komunikaci   více

Spojení Bluetooth slouží v přístroji GEPARD pro bezdrátové propojení laserového přijímače s osobním počítačem. Propojení laserového přijímače s osobním počítačem bylo u dřívějšího provedení realizováno bezdrátově na oddělený datový modul, který byl kabelem připojen na port RS232 osobního počítače. Novým propojením Bluetooth se odstraní datový modul a kabely, které byla u dřívější verze. Komunikační sada Bluetooth je složena z vysílače na laserovém přijímači. Tento Bluetooth vysílač má tvar malé anténky. Do USB portu PC se pak vkládá přijímač Bluetooth tvaru malého flash-disku. Díky jedinečné koncepci nepotřebuje bluetooth žádný uživatelský software. Pomocí metody frekvenčních skoků v celosvětově otevřeném pásmu 2.4 GHz „skáče“ signál náhodně přes 79 kanálů. Tímto způsobem jsou spojení Bluetooth nejen velmi odolná dekódování a odposlechu, ale také necitlivá proti poruchám od ostatních signálů. Proto je možný také bezproblémový paralelní provoz Bluetooth. Přídavné kódování, stejně jako identifikace pomocí PIN kódu dále zvyšují bezpečnost přenosu. Přenosová rychlost Bluetooth 1Mbit/s je pro sériový přenos dat, jak se používá u GEPARD, více než dostatečná. Ačkoli je koncipována jako technika „blízkého dosahu“, lze dosah významně zvýšit nasazením tzv. „Long Range Module“. V otevřených prostorech a v terénu je možno tímto způsobem prodloužit dosah Bluetooth až na 100m.
Další přednosti komunikace Bluetooth oproti dřívějšímu radiovému přenosu dat jsou zřejmé při paralelním provozu více přístrojů. Odpadají potřebné propojovací kabely mezi laserovými přijímači a osobními počítači a časté přepojování.

zavřít detail

Zpracování dat softwarem WinGepard   více

Dodávaný software WinGepard umožňuje zobrazovat naměřená data ve třech módech. Nejpoužívanějším zobrazením je ISO metoda. Program proloží metodou nejmenších čtverců naměřenými body regresní přímku. Vytvoří graf odchylek, regresní přímku umístí na osu X a na ose Y pak vidíme naměřené odchylky. U druhé metody vyhodnocení (REF) je regresní přímka proložená zvolenými dvěma body, nejčastěji dvěma krajními body. Software ovšem umožňuje proložit přímku dvěma libovolnými body a tím zvětšit použitelnost přístroje při specifických měřících úlohách. Třetí metodou zobrazení je tzv. metoda ROH. Při jejím použití se zobrazují načtené body v absolutních souřadnicích plochy detektoru.

Ve všech metodách zobrazení je možno volit měřené body v konstantních vzdálenostech, nebo v předem definovaných rozestupech. Je možno využívat velkou škálu statistických funkcí včetně vyhodnocení několika průběhů měření jednoho objektu.

zavřít detail

Nejistota měření přístrojem GEPARD   více

Nejistotu měření je nutno posuzovat z několika směrů. Na nejistotu měření má vliv samotný přístroj. Jedná se především o vliv rozlišení PSD snímače a opakovatelnost stanovení středu laserového svazku na PSD snímači. Výrobce uvádí opakovatelnost měření samotného přístroje ±1 µm.

Druhým vlivem na nejistotu měření je seřízení měření. Myslí se tím přesnost najíždění přijímače ve směru osy Z a vliv úhlu dopadajícího laserového paprsku na PSD snímač. Tato nepřesnost se může pohybovat v řádů mikronů, ale přesným polohováním a seřízením je možno ji eliminovat na minimum.

Nejpodstatnějším vlivem na nejistotu měření je vliv okolního prostředí. Při měření přímosti, rovnoběžnosti nebo kolmosti prochází laserový paprsek prostředím. Zemská atmosféra – vzduch v hale, kde se měří, vykazuje velkou nehomogenitu. Ta je zapříčiněna především rozdílnou hustotou vzduchu a prouděním. Prostupující paprsek laseru, ale i bílého světla se na hranici rozdílné hustoty láme a na delší vzdálenosti můžeme pozorovat pohyb dopadajícího paprsku. Tato problematika se vyskytuje u jakéhokoliv měření, kdy prostředím prostupuje paprsek, tedy i u měření přímosti autokolimátorem. Čím větší je délka, kterou paprsek prochází vzduchem, tím větší nehomogenitou prostupuje. Vliv okolního prostředí vyplyne až z konkrétní situace konkrétní měřící úlohy.

zavřít detail

Eliminace rušivých vlivů = snížení nejistoty měření   více

Pro všechny uživatele je k dispozici nová verze softwaru WinGepard 5.02. Tato verze se od předešlých verzí liší především doplněným módem „analýza prostředí“ a s tím související „adaptivní metodou“ měření. Analýzou prostředí můžeme zjistit, jakou nejistotu měření můžeme při zvoleném měřícím čase dosáhnout. Adaptivní metoda pak hlídá, aby zvolená nejistota měření byla při měření přímosti, rovnoběžnosti a kolmosti dosažena. Tyto dva nástroje nového softwaru jsou detailněji popsány níže.

Prvním krokem je zjištění dosažitelné nejistoty měření v daném prostředí použitím funkce „Analýza prostředí“. Analýzu je třeba provést na nejdelší měřené délce, kde se vliv prostředí projeví v maximální míře. V průběhu analýzy prostředí se načítá poloha dopadajícího paprsku na PSD snímač a na základě Gaussova rozdělení se vyhodnocuje kolísání paprsku a nejistota měření. Analýza prostředí trvá asi 30 s. Výsledkem této analýzy je vztah mezi nejistotou měření a dobou měření. Tento vztah je graficky znázorněn na obrazovce PC.
Po ukončení analýzy prostředí je možno posuvným ukazetelem nastavit požadovanou nejistotu měření. S měnící se nejistotou měření se mění též doba měření potřebná pro zajištění dané nejistoty měření. Po zvolení požadované nejistoty měření je možno tlačítkem přenést výsledky analýzy prostředí do měření přímosti, rovnoběžnosti a kolmosti. Může ovšem nastat případ, kdy ani při maximálním možném čase není dosaženo potřebné nejistoty měření. V tomto případě není možné měření provést.

Druhým krokem je spuštění měřící úlohy přímosti, rovnoběžnosti nebo kolmosti. V daném režimu měření se automaticky aktivuje „adaptivní měřící metoda“, která zajistí dodržení požadované nejistoty měření. Software automaticky hlídá, jestli je možno dosáhnout požadovane nejistoty měření již při kratším čase a automaticky dobu měření zkrátí. To je typické především na krátkých vzdálenostech, kde paprsek není tak citelně ovlivněn prostředím. Jestliže pro dosažení požadované nejistoty měření je zvolený čas překročen, na obrazovce PC se objeví hlášení, zda se má čas měření prodloužit. Znamená to, že skutečné podmínky okolí se oproti podmínkám při analýze prostředí zhoršily. Software automaticky navrhne dobu měření takovou, při které by se již mělo požadované nejistoty měření dosáhnout. Tato doba měření může ovšem trvat maximálně 100 s.
Dlouhé časy jsou zapotřebí především tehdy, jestliže byla nastavena velmi malá nejistota měření, tzn. požadujeme velice přesné měření. Vyhodnocovací software vyžaduje pak od přijímače GEPARD bt tak dlouho měřené hodnoty, dokud není dosaženo požadovaných kritérií.

Adaptivní metoda dokáže vliv prostředí na výsledky měření potlačit. Měřené hodnoty procházejí filtrem s velkou časovou konstantou. Tímto se potlačí velmi rychlé změny polohy paprsku na přijímači. Při zpracování načtených dat se využívá Gaussova normálního rozdělení. U tohoto rozdělení se vychází z toho, že při dostatečném množství získaných dat měřené hodnoty konvergují ke střední hodnotě. Aktuální měřená hodnota je pak vrchol ze získané Gaussove křivky. Tento postup zpracování dat se pozitivně projevuje především za nejnepříznivějších podmínek okolí, tzn. především na velkých vzdálenostech laserového přijímače od laserového vysílače. Oproti klasické metodě, kde se zvolenou dobu načítají data, filtrují a pak pouze průměrují, umožňuje adaptivní metoda podstatně přesnější měření. Je možné dosáhnout 2x až 3x přesnějších výsledků.

zavřít detail

Ustavení lineárního vedení i v průběhu měření přímosti   více

Po provedení měření přímosti lineárního vedení a jeho vyhodnocení může uživatel on-line seřizovat lineární vedení. To je umožněno tím, že při měření přímosti se načítá vzdálenost lineárního vedení od laserového paprsku. Tedy v absolutních souřadnicích, které nejsou ovlivněny předchozími měřeními. Je možné se vrátit ke kterémukoliv měřenému bodu a spustit jeden z justážních módů: Mód pro rychlou justáž nebo mód pro precizní justáž. Uživatel pak na obrazovce PC vidí, jak se mění přímost vedení v závislosti na prováděných změnách na lineárním vedení.

Uvedené dva módy měření se liší především rychlostí reakce na změnu polohy dopadajícího paprsku. U módu pro rychlou justáž používá GEPARD filtr s velmi malou časovou konstantou. Proto může laserový přijímač reagovat velmi citlivě a rychle na změny polohy. Přijímač bude stejně rychle reagovat jak na změnu polohy měřeného objektu, tak také na poruchy z daného prostředí.

Mód pro precizní justáž se využívá u velmi přesných úloh. GEPARD u tohoto módu využívá filtr s velkou časovou konstantou, čímž se velmi rychlé změny polohy dopadajícího paprsku silně potlačí.

zavřít detail

Kalibrace přístroje   více

Jestliže je poslední provedené přezkoušení technických dat vašeho přístroje GEPARD starší než dva roky, je nutné přístroj otestovat u výrobce a kalibrovat. Přitom bude přístroj podroben všestrannému servisu a opatřen aktuální verzí firmwaru. Tento servis vám dá jistotu, že váš přístroj splňuje spolehlivě technická data dle údajů výrobce. Tímto způsobem se postaráte o dlouhodobou ochranu vaší investice do přístroje GEPARD.

zavřít detail

3D měření   více

Jako opci k přístroji Gepard je možno použít automatické odměřování vzdálenosti jednotlivých měřených bodů. Měření probíhá v Z-ose dálkoměrem, který je umístěn na vysílači GEPARD. Na přijímači je umístěn terčík, ke kterému je délka měřena. Komunikace se softwarem WinGepard probíhá též prostřednictvím bluetooth. Body v softwaru je možné generovat automaticky a není nutné hlídat přesnou pozici měření v Z-ose, jako tomu je bez tohoto dálkoměru.

zavřít detail

Přehled parametrů přístroje GEPARD 5 a GEPARD 20

Opce: Pentagonální hranol, ustavující jednotka, stativ a montážní set

K přístroji GEPARD je možno pořídit toto příslušenství:

Pentagonální hranol:
Hranol je nutno použít při měření kolmosti a rovnoběžnosti. Pentagonální hranol odklání laserový paprsek o 90° s přesností 3 úhlových sekund.

Ustavující jednotka pro pentagonální hranol:
Slouží pro správné ustavení pentagonálního hranolu pro správné měření kolmosti a rovnoběžnosti.

Stativ:
Při měření přímosti, rovnoběžnosti a kolmosti doporučujeme umístit laserový vysílač i přijímač na lineární vedení. Tím je zaručena vysoká přesnost měření, protože oba komponenty přístroje jsou spolu pevně spjaty. Stativ je možno využívat tam, kde uvedená konfigurace není možná. Při použití stativu se do měření může promítat chvění podlahy od např. sousedního obráběcího stroje. Při použití stativu tedy nemusí být dosaženo tak přesných výsledků jako u měření bez stativu.

Kompletní montážní set:
Slouží pro montáž vysílače a přijímače na lineární vedení.

Opce: Mobilní vyhodnocovací jednotka

Pro jednoduché zobrazení měřených hodnot je možno využít mobilní vyhodnocovací jednotku. Grafický display zobrazuje velkými číslicemi měřená data. Pro ovládání slouží několik integrovaných kláves. Jednotka je určena pro všechny varianty laserového vysílače a přijímače. Zobrazuje se měřená hodnota X-/Y-. Pro kompletní vyhodnocení a statistické zpracování je nutno použít software WinGepard.

Technická data (pouze zobrazovací jednotka)

Opce: AF komponenty pro měření souososti

Pro měření souososti je praktičtější využít AF komponenty. Jde o laserový vysílač a přijímač, které jsou umístěny ve válcovém pouzdře. Referenční přímkou u tohoto laserového vysílače je vystupující laserový paprsek, který je v ose s vnějším pouzdrem vysílače. Slouží pro měření souososti vřeten, hřídelů a dalších rotačních částí.

Je možno využít mobilní vyhodnocovací jednotku i software WinGepard.

Technická data

Opce: ADS měřící systém

ADS měřící systém (AntiDeflectionSystem) je složen z precizních optických a elektronických komponent. Systém umožňuje precizně měřit geometrické veličiny. Je možno použít přímo na výrobní lince k řízení nulové polohy.
Přístroj se skládá z laserového vysílače a přijímače. Oba díly jsou zapouzdřeny v nerezovém plášti. Přístroj je možno provozovat při teplotách vyšších než 60stC. Přijímač detekuje polohu dopadajícího paprsku. Nulová poloha je uprostřed snímače. Měření je možno provádět ve dvou navzájem kolmých směrech.

Technická data

Odkazy

+    Rychlé odkazy

• O naší společnosti
• Získaná ocenění
• Kontakty
• Archiv novinek
• Archiv souborů ke stažení

• Sopap
• Expert
• Gates
• StS Coupling
• Nippon bearing
• Agilent technologies
• Raytec system ag
  • Měření přímosti
    • Měřící přístroj GEPARD
• DIAVITE AG
• UZIMEX PRAHA
• ROUTECH

Výrobci