3D лазерная сканирующая система для контроля формы кованых осей

Работа системы основана на принципе сканирования внутренней и внешней поверхностей изделия вращающимся триангуляционными лазерными датчиками.

Система содержит раму 1, на которой установлены линейные направляющие 2, 3, несущие каретку 4. На каретке 4 размещен модуль вращения 5 со стержнями 6 и 7. Стержень 6 размещен по оси модуля вращения 5, а стержень 7 - с радиальным сдвигом. Стержни 6 и 7 несут триангуляционные лазерные датчики 8, 9. Система содержит также калибровочный шаблон 10, размещенный на поворотной балке 11. На торцевой панели системы расположены: разъем для подключения питания 12, разъемы интерфейсов Ethernet 13 и RS485 14, кнопка включения питания 15. На противоположной панели располагается отверстие 17 для установки измеряемой детали. Кнопка аварийной остановки системы - 16.

Рисунок 1

Компоновка лазерых датчиков показана на рисунке 2, где 18 - ось вращения системы, красным цветом показаны рабочие диапазоны датчиков. Особенностью лазерной головки 8 является то, что, с целью достижения требуемой точности в широком диапазоне измерения, рабочий диапазон разбит на два поддиапазона и головка содержит два триангуляционных датчика с единым лазерным лучом.

Рисунок 2

Положение детали при сканировании показано на рисунке 3, где 19 - измеряемая деталь.

Рисунок 3

Система работает следующим образом.
Измеряемая деталь устанавливается так, чтобы ось детали совпадала с осью вращения датчиков. По команде оператора лазерные датчики приводятся во вращение и перемещаются в направлении детали. Датчик 8 измеряет расстояние до внутренней поверхности, а 9 - до внешней поверхности детали синхронно с углом поворота. Диапазон перемещения и шаг измеряемых поперечных сечений задаются программно.
Полученные радиальные координаты поверхностей передаются в компьютер для расчета требуемых геометрических параметров.