Важнейшим критерием качества продукции является соответствие геометрии изделия требованиям конструкторской документации. Если геометрию простых деталей или узлов легко измерить традиционными контактными механическими инструментами, то в случае конструкций сложной формы это не всегда возможно. В изделиях космической техники большинство составляют сложные сборки, поэтому проблема контроля их геометрии стоит особенно остро.
Основными измерительными задачами, возникающими при сборке космических аппаратов, можно считать контроль геометрии отдельных элементов, а также проверка взаимного расположения элементов изделия, особенно при подключении внешних датчиков координат. Контроль необходим на всех этапах производства.
Задачи измерения и определения положения решаются в роботизированных системах, в частности, для правильной стыковки элементов корпуса самолета.
Благодаря использованию трекеров можно в разы сократить время на проведение операции и отказаться от изготовления специальных измерительных шаблонов и контрольного оборудования.
Основные области применения лазерных трекеров:
- 1. Контроль крупногабаритных изделий.
Благодаря большой рабочей площади трекер позволяет контролировать крупногабаритные детали: фюзеляжи и крылья самолетов, корпуса судов и вагонов, кузова легковых автомобилей, станины станков и прессов, крупных металлоконструкций и т.д. - 2. Сборка крупногабаритных изделий.
Особенностью лазерных трекеров является то, что они способны отслеживать положение измерительной сферы в режиме реального времени (в динамике). Это позволяет эффективно использовать оборудование для сборки изделий из нескольких компонентов, например, стыковки крыла самолета с фюзеляжем. - 3. Контроль сложных криволинейных поверхностей.
Лазерный трекер может эффективно использоваться для мониторинга сложных криволинейных поверхностей, таких как рабочие колеса гидравлических турбин, большие антенны, фюзеляжи самолетов и т.д., по сравнению с CAD-моделью. - 4. Установка стапелей, сборочных линий, сварочных проводников.
Правильное позиционирование может быть выполнено в соответствии с известными координатами или линейно-угловыми размерами.
Вы можете значительно сократить время, используя метод сравнения с CAD-моделью конструкции. Это сокращает время на переналадку и ввод в эксплуатацию нового изделия, а также снижает процент дефектов. При решении в основном задач ориентации перспективным является использование электронных тахеометров.
Они отличаются от трекеров отсутствием автоматического сканирования лазерного луча по угловым координатам и большими погрешностями измерения расстояний, достигающими 1 мм. Таким образом, можно говорить о формировании нового класса измерительной аппаратуры, неотъемлемыми компонентами которой являются цифровые генераторы изображений структурированных лазерных лучей, а измеряемые геометрические параметры изделий получаются в результате их обработки.
Процесс формирования связан с преодолением многочисленных противоречий методологического, метрологического и технического характера. Например, использование матрицы фотоприемник с большим количеством элементов уменьшает погрешность согласования- непрерывные измерения, но поток обрабатываемой информации увеличивается, а производительность снижается.
Разрешение этого противоречия достигается за счет использования алгоритмов разрешения подэлементов, априорных знаний об измеряемом объекте и перехода от областей обработки к контурам обработки, т.е. к уменьшению размерности задачи.