Системы лазерные автоматизированные трехмерные измерений геометрии изделий сложной формы ОПТЭЛ

Назначение

Системы лазерные автоматизированные трехмерных измерений геометрии изделий сложной формы ОПТЭЛ (далее - системы) предназначены для автоматизированных бесконтактных трехмерных измерений изделий сложной формы.

Описание

Принцип действия систем основан на применении автоматизированного теневого метода для двухкоординатных измерений геометрических параметров контура изделий и автоматизированного лазерного триангуляционного метода для измерений длины по третьей координате.

В системах используются автоматизированные двухкоординатный и поворотный столы, оснащенные электроприводами, программно управляемыми компьютером.

В состав систем входят оптоэлектронно - механический и электронный блоки.

Оптоэлектронно - механический блок выполнен на базе двухкоординатного стола инструментального микроскопа УИМ, ДИП, ИМЦЛ или аналогичных и состоит из:

- сканирующего координатного стола с электроприводом и датчиком координат;

- поворотного стола с датчиком и шаговым электроприводом поворота,

- сканирующих лазерных оптоэлектронных головок (ОЭГ) для  контроля

геометрических параметров изделий;

- лазерной теневой оптоэлектронной головки (ОЭДК) контроля профиля контура и кромок изделия;

- дополнительной оснастки для калибровки, и приспособлений для крепления измеряемых изделий (например, лопаток и т.д.) и их быстрой смены.

Электронный блок содержит:

- электронный блок для первичной обработки информации с лазерных оптоэлектронных головок, управления электроприводами, оптоэлектронными головками и обеспечения связи с компьютером;

- компьютер IBM PC Pentium промышленного исполнения с установленным специализированным программным обеспечением «OPTEL-3D».

Контролируемая поверхность изделий может иметь различные цвет, шероховатость Rа от 3,0 до 0,32 мкм и широкий диапазон углов наклона относительно луча лазера. При измерениях зеркальных поверхностей рекомендуется применение матирующего порошка.

Количество контролируемых сечений изделия при одном измерении не ограничено. Количество контролируемых точек в сечении определяется скоростью и диапазоном сканирования и может составлять до 4000. Производительность контроля изделия сложной формы определяется количеством сечений, ее размерами и составляет для изделия с размерами 50 х 30 мм в 8-ми сечениях от 20 до 100 шт/час.

Имеется возможность быстрого перехода на измерение другого типоразмера лопатки или другого изделия сложной формы.

Системы ОПТЭЛ изготавливаются в двух исполнения, отличающихся конструкцией и размерами двухкоординатного стола и лазерной измерительной головки.

Виды исполнения систем ОПТЭЛ:

- ОПТЭЛ-1 - на базе двухкоординатного стола микроскопа ИМЦЛ;

- ОПТЭЛ-2 - на базе двухкоординатного стола микроскопа УИМ, ДИП или аналогичных.

Внешний вид систем ОПТЭЛ приведен на рисунках 1 - 2.

Место нанесения знака поверки

Рисунок 1. Внешний вид системы ОПТЭЛ-1

Место нанесения знака поверки

Рисунок 2. Внешний вид системы ОПТЭЛ-2

Программное обеспечение

Системы оснащается специализированным программным обеспечением «OPTEL-3D» (далее - ПО), обеспечивающим проведение автоматических бесконтактных трехмерных измерений изделий сложной формы, регистрации, отображения, документирования и сохранения результатов с передачей их по компьютерной сети и в CAD/CAM-системы.

ПО позволяет:

- вводить типоразмер изделия с клавиатуры с оперативным переходом на другие типоразмеры;

- проводить автоматические измерения;

- определять и вычислять геометрические параметры;

- регистрировать, отображать и хранить результаты измерений в базе данных с фиксацией шифра и номера изделия, партии, данных оператора, даты проведения измерений и др. реквизитов;

- выдавать текстовые, графические и др. протоколы пользователю или передавать в АСУ ТП;

- проводить калибровку и поверку систем.

ПО позволяет измерить, рассчитать и выдать в виде протокола цифровые значения следующих геометрических параметров изделий на каждое сечение:

- толщины С1, С2, Смакс профилей сечения;

- хорды и угла хорды, величин b1, b2;

- смещений профиля относительно чертежного (по нормали или координатам Х, Y) и углов разворота;

- радиусов входных (выходных) кромок.

По всем параметрам задаются величины номинала, «допуска +» и «допуска - », вычисляются фактические значения и отклонения.

Измеренная информация представляется в цифровой форме на экране компьютера с возможностью сохранения в базе данных компьютера и распечатки текстовых и графических протоколов на цветном или черно-белом принтере.

ПО содержит всю необходимую справочную информацию и позволяет эксплуатировать систему с минимальной специальной подготовкой.

ПО содержит два программных модуля:

- модуль управления сканирующим устройством, обработки данных, поступающих с датчиков, с вводом в компьютер и программной обработкой;

- модуль обработки информации и выдачи результатов измерений с определением параметров резьбы в виде текстовых и графических протоколов с возможностью передачи их по компьютерной сети в АСУ ТП.

Идентификационные данные ПО

Защита ПО обеспечивается системой разграничения доступа в настройках систем. Пользователи разделены на две категории: общий пользователь и администратор. Данные категории обладают разным уровнем оперативного доступа и специальными паролями, необходимыми для выполнения различных операций.

ПО защищено от копирования специальным ключом.

Уровень защиты СПО систем от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

В целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, которые могут привести к искажению результатов измерений, проводится пломбирование блоков системы.

Технические характеристики

L* - измеряемая длина, мм

Знак утверждения типа

наносится методом химической печати на заводскую табличку, закрепленную на оптоэлектронно-механический блок и электронный блок, а также на титульные листы Паспорта и Руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу МП 2512-0001-2008   «Системы лазерные

автоматизированные трехмерных измерений геометрии изделий сложной формы ОПТЭЛ. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 15.01.2008 г.

Эталоны, используемые при поверке:

- плоскопараллельные концевые меры длины 3-го разряда, МИ 2060-90;

- линейка синусная, ГОСТ 4046-80.

Методики (методы) измерений

Методика измерений входит в состав Руководства по эксплуатации «Системы лазерные автоматизированные трехмерных измерений геометрии изделий сложной формы ОПТЭЛ» - УГКН.401003.700 РЭ

Нормативные документы

1 ГОСТ Р 8.763-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от Г10-9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм.

2 Технические условия УГКН.401003.700

Рекомендации к применению

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством РФ требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;

- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством РФ обязательным требованиям.