Laser TRACER. Ultraprecyzyjny system kalibracji urządzeń

Laser TRACER. Ultraprecyzyjny system kalibracji urządzeń

Naukowcy z National Physical Laboratory (NPL) opracowali Laser TRACER, urządzenie, które pozwala określić precyzję urządzeń pomiarowych (CMM) będących częścią linii produkcyjnej. Nowe urządzenie wykorzystuje technikę stosowaną do precyzyjnego określania pozycji samolotów.

System wykorzystuje zasadę multilateracji, która określa koordynaty celu na trójwymiarowej siatce poprzez pomiar odległości celu od określonych lokalizacji.

Laser TRACER lokalizuje małe odbijające światło elementy zamocowane na wrzecionach urządzeń pomiarowych CMM. Wiązka laserowa uderza w cel z różnych miejsc we wrzeciono, które porusza się po ścieżce kalibracyjnej. Po każdym uderzeniu wiązka się odbija. System wykrywa przesunięcie celu przy pomocy wbudowanego interferometru.

„Opracowaliśmy oprogramowanie, które posłuży do analizy i interpretacji tak zgromadzonych danych,” – powiedział David Lowther, produkt menedżer Laser TRACER’a. „Oprogramowanie błyskawicznie policzy wszystkie błędy, przy użyciu systemu Monte Carlo, algorytmu, który polega na powtarzanym losowym próbkowaniu. Następnie wewnętrzny pomiar CMM jest porównywany z tym wykonanym przez system Laser TRACER. „Operator otrzyma tym sposobem informacje dotyczące niedokładności urządzenia.” – powiedział Lowther. „Następnie możemy te dane wprowadzić do komputera, który steruje pracą urządzenia.”

Cały proces, według twórców systemu, zajmuje mniej niż trzy godziny, podczas gdy inne metody kalibracji potrzebują nawet dwóch dni.

„Dzięki naszej multilateracyjnej metodzie otrzymujesz równocześnie dużą porcję informacji, gdyż laser śledzi cel poruszający po ścieżce kalibracyjnej,” – powiedział Lowther. „Inne metody umożliwiają uzyskanie jedynie jednej wartości na raz.” System dysponuje precyzją na poziomie sub-mikronowym, którą zawdzięcza również oprogramowaniu samokalibrującemu. „Bierze pod uwagę wszelkie zmiany temperatury, czy ciśnienia, które mogą mieć wpływ na pracę lasera.” – dodał Lowther.

Elastyczność czyni urządzenie szczególnie użytecznym do określania wydajności nowych klas dużych systemów pomiarowych, takich jak radary laserowe, czy wewnętrzny GPS.

Lowther podkreśla, że precyzja w pięcio-osiowych urządzeniach wykorzystywanych do produkcji chociażby woskowego wyposażenia, jest ekstremalnie ważna. „Cały problem polega na tym, że jeśli coś jest prawie dobre, to nawet nie można włożyć tego z powrotem do maszyny, bo różnica jest zbyt mała i nie da się jej skorygować.” – powiedział Lowther.

(lk)