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
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| «OPTEL-3D» | версия 8.0, 2009г. -версия10.0, 2013г. | _ | _ |
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
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 Диапазон измерения длины изделия по координате X, мм: - систем на базе микроскопа ИМЦЛ - систем на базе микроскопа УИМ 21(23) или ДИП | от 0 до 140 от 0 до 190 |
| 2 Диапазон измерения ширины изделия по координате Y, мм - систем на базе микроскопа ИМЦЛ - систем на базе микроскопа УИМ 21(23) или ДИП | от 0 до 40 от 0 до 90 |
| 3 Диапазон измерения высоты оптоэлектронной головкой (ОЭГ) по координате Z, мм | от 0 до 40 |
| 4 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров, мкм: - по координате Х и Y - по координате Z | ± (2+0,01L*) ± (10+0,1L*) |
| 5 Разрешающая способность, мм - по осям X и Y - по оси Z | 0,001 0,002 |
| 6 Отклонение от взаимной перпендикулярности, мм - оси лазерного луча ОЭГ и оси Х, - оси лазерного луча ОЭГ и оси Y | ±0,01 ±0,01 |
| 7 Масса, кг, не более: - оптико-механического модуля на базе микроскопа ИМЦЛ - оптико-механического модуля на базе микроскопа УИМ 21(23) или ДИП - лазерных оптоэлектронных головок ОЭГ и ОЭДК - электронного блока, включающего системный блок компьютера IBM Pentium | 80 430 4 20 |
| 8 Габаритные размеры, мм, не более: - оптико-механического модуля на базе микроскопа ИМЦЛ - оптико-механического модуля на базе микроскопа УИМ 21(23) или ДИП - лазерных оптоэлектронных головок ОЭГ и ОЭДК - электронного блока, включающего системный блок компьютера IBM Pentium | 750x650x450 1150x1100x710 350x200x200 600x700x200 |
| 9 Параметры питания от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц | 220 ±10% 50+1 |
| 10 Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, ° C - относительная влажность окружающего воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от + 18 до + 22 от 40 до 80 от 84 до 106,7 |
| 11 Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
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
| № п/п | Наименование составных частей оборудования | Обозначение (шифр) | Кол-во, шт |
| 1 | Оптоэлектронно - механический блок | УГКН.401003.700 | 1 |
| 2 | Электронный блок | УГКН.401003.700 | 1 |
| 3 | Комплект кабелей соединительных | УГКН.401003.700 | 1 |
| 4 | Эксплуатационная документация в составе: - Паспорт - Техническое описание - Руководство по эксплуатации | УГКН.401003.700 ПС УГКН.401003.700 ТО УГКН.401003.700 РЭ | 1 1 1 |
| 5 | Программное обеспечение, установленное на компьютере | «OPTEL-3D» версия 8.0, 2009г. -версия 10.0, 2013г. | 1 |
| 6 | Методика поверки | МП 2512-0001-2008 | 1 |
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.
