Системы оптические координатно-измерительные ZEISS T-SCAN

Назначение

Системы оптические координатно-измерительные ZEISS T-SCAN (далее - системы) предназначены для измерений линейных размеров с целью определения геометрических параметров объектов сложной формы.

Описание

Системы - приборы, принцип действия которых заключается в определении пространственного положения точек на поверхности сканируемых объектов бесконтактным методом с помощью ручного лазерного сканера, положение в пространстве которого определяется оптической системой слежения методом триангуляции по имеющимся на сканере инфракрасным маркерам, и дальнейшем построении по полученным данным трёхмерной модели в виде облака точек. Между любыми из определённых точек можно провести линейные измерения.

Конструктивно система состоит из основных элементов: оптической системы слежения T-TRACK (см. рисунок 1, 2 или 3 в зависимости от модификации системы), ручного лазерного сканера T-SCAN (рисунок 4), контроллера T-CONTROL (рисунок 5), комплекта соединительных кабелей и комплекта калибровочных сфер (рисунки 6, 7). Дополнительно в систему могут включаться ручной контактный щуп T-POINT (рисунок 8), отдельный контактный маркер T-REFSINGLE (рисунок 9) и/или распределитель T-REFCLUSTER (Рисунок 10), представляющий собой комбинацию из пяти отдельных контрольных маркеров, а также контроллер T-REFBOX (рисунок 11), необходимый для их подключения к системе. Система работает под управлением персонального компьютера пользователя с установленным, входящим в комплект поставки, специализированным программным обеспечением.

Рисунок 1 - Оптическая система слежения T-TRACK CS+

Рисунок 2 - Оптическая система слежения T-TRACK 20

Рисунок 3 - Оптическая система слежения T-TRACK LV

Рисунок 4 - Ручной лазерный сканер

T-SCAN

Рисунок 5 - Контроллер T-CONTROL

Рисунок 6 - Калибровочная сфера с магнитной подставкой

Рисунок 7 - Комплект для калибровки оптической системы слежения T-TRACK

Рисунок 8 - Ручной контактный щуп

T-POINT

Рисунок 9 - Отдельный контактный маркер

Рисунок 10 - Распределитель T-REFCLUSTER

T-REFSINGLE

Рисунок 11 - Контроллер T-REFBOX

Оптическая система слежения T-TRACK представляет собой устройство с тремя встроенными камерами, которое используется для регистрации данных положения инфракрасных маркеров ручного лазерного сканера, щупа, контрольных маркеров и их преобразования в пространственные координаты. Оптическая система слежения может устанавливается на штатив или настенный кронштейн.

Ручной лазерный сканер T-SCAN представляет собой линейный сканер, который позволяет выполнять цифровое сканирование поверхностей объекта с помощью оптически расширенного лазерного луча и двухмерной камеры. Для определения положения и ориентации в пространстве ручной лазерный сканер оснащен инфракрасными маркерами, которые фиксируются оптической системой слежения. Местоположение ручного лазерного сканера рассчитывается на основании положений инфракрасных маркеров и данных калибровки. Эти данные корректируются за счет измеренных значений расстояния сканера относительно трехмерных данных поверхности. Сигналы сканера передаются по кабелю, который подключается к контроллеру T-CONTROL.

Контроллер T-CONTROL обеспечивает электроснабжение системы слежения и ручного лазерного сканера, а также выполняет объединение информации для подключенного компьютера. Контроллер имеет порты для подключения ручного лазерного сканера T-SCAN, оптической системы слежения T-TRACK и щупа T-POINT.

Комплект калибровочных сфер состоит из калибровочной сферы с магнитной подставкой (Рисунок 6), необходимой для определения расположения ручного лазерного сканера T-SCAN, и комплекта для калибровки оптической системы слежения T-TRACK (Рисунок 7).

Щуп T-POINT представляет собой измерительное устройство, используемое для контактного измерения необходимых точек. У щупа имеются кнопка «пуск», для проведения измерения, инфракрасные маркеры, для определения его пространственного положения, и отверстие с резьбой M4 для крепления измерительных наконечников.

Контрольные маркеры используются для динамической привязки. При этом во время измерения можно получать дополнительные данные, по крайней мере, с трех контрольных маркеров. Если контрольные маркеры имеют фиксированную привязку к объекту измерения, опорная точка между объектом измерения и оптической системой слежения T-TRACK может перемещаться во время измерения без изменения локальной системы координат.

Контрольный маркер T-REFSINGLE представляет собой отдельный контрольный маркер. Он может подключаться напрямую к контроллеру T-REFBOX через порт связи. Длина кабеля составляет 4 м. Маркер имеет магнитную заднюю сторону.

Распределитель T-REFCLUSTER представляет собой комбинацию из пяти отдельных контрольных маркеров. Он может подключаться напрямую к контроллеру T-REFBOX через порт связи. Длина кабеля до распределителя и от него до каждого отдельного маркера составляет 2 м. Распределитель и маркеры имеют магнитную заднюю сторону.

Контроллер T-REFBOX — это устройство соединения между контроллером T-CONTROL и контрольными маркерами. Оно подключается к контроллеру T-CONTROL через порт связи. Контроллер T-REFBOX имеет три порта связи и позволяет подключать контрольные маркеры и распределители в любой конфигурации, таким образом можно задействовать максимум 15 контрольных маркеров.

Системы выпускаются в трёх модификациях , отличающихся оптической системой слежения T-TRACK, имеющей разные габаритные размеры, диапазон и погрешность измерений. Наименование модификации всей системы, а также её заводской номер указан на заводской табличке оптической системы слежения T-TRACK.

Пломбирование системы не производится. В процессе эксплуатации системы не предусматривают внешних механических и электронных регулировок.

Программное обеспечение

Системы оптические координатно-измерительные T-SCAN оснащены программным обеспечением «CALYPSO» и «Colin3D» (далее - ПО).

Вычислительные алгоритмы ПО расположены в заранее скомпилированных бинарных файлах и не могут быть модифицированы. ПО блокирует редактирование для пользователей и не позволяют удалять, создавать новые элементы или редактировать измеренные значения.

ПО является неизменным. Средства для программирования или изменения метрологически значимых функций отсутствуют.

Главной защитой ПО является USB-ключ HASP (программа, направленная на борьбу с нарушением авторских прав на компьютерное пиратство) использует 128-битное шифрование по алгоритму AES (симметричный алгоритм блочного шифрования информации), что позволяет предотвратить неавторизованное использование ПО.

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.0772014.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Рисунок 12 - Измерительный объем оптической системы слежения ZEISS T-SCAN CS+

Рисунок 13 - Измерительный объем оптической системы слежения ZEISS T-SCAN 20

Рисунок 14 - Измерительный объем оптической системы слежения ZEISS T-SCAN LV

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и наклейкой на корпус сканеров.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность систем

Поверка

осуществляется по документу МП АПМ 33-19 «Системы оптические координатноизмерительные ZEISS T-SCAN. Методика поверки», утверждённому ООО «Автопрогресс-М» «15» июля 2019 года.

Основные средства поверки:

- мера с шарообразными элементами из комплекта мер для поверки установок координатно-измерительных Carl Zeiss (рег. №65106-16) или рабочий эталон 4-го разряда по Государственной поверочной схеме для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденной приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2840 - меры длины концевые плоскопараллельные.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Техническая документация «Carl Zeiss Optotechnik GmbH», Германия