metris optische kmg-lösungen
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HANDGEFÜHRTE MESSUNGEN BEWEGUNGSANALYSE ROBOTERMESSTECHNIK METRIS OPTISCHE KMG-LÖSUNGEN p. 2 ANWENDUNGEN p. 3 K-SERIE OPTISCHES KMG p. 4 FLEXIBLE HANDGEFÜHRTE MESSUNGEN p. 5 BEWEGUNGSANALYSE p. 6 ROBOTERMESSTECHNIK Optische Technologie ist heute die treibende Kraft für Innovationen in der Welt der Messtechnik. Metris baut hochgenaue tragbare KMGs basierend auf linearen CCD-Kameras. Ein innovativer Vorteil ist die Möglichkeit, zusätzlich zur herkömmlichen statischen Prüffunktionalität stationärer KMGs auch genaue Bewegungsanalysen durchzuführen. Heute sind diese optischen KMGs industrietaugliche, bewährte Lösungen, die im Automobil- und Flugzeugbau weit verbreitet sind. 2 Eine Vielzahl von Anwendungen … AUTOMOBILANWENDUNGEN Die optischen Messlösungen der K-Serie decken ein weites Spektrum an Automobilanwendungen, vom Design bis zur Endmontage ab. • Vorrichtungsvermessung • Einzelteil- und ZSB-Prüfung (Karosserie und Anbauteile) • Geführte Montage von Prototypen • Funktionsverbesserung von Türen und Klappen • Innenraummessungen • Komfortanalyse • Karosserie- und Fahrwerkentwicklung • Dauerlaufprüfungen • Robotergestützte Fertigung MOTORSPORT Heute sind die optischen KMGs der K-Serie vitale Werkzeuge bei der Entwicklung, Prüfung und Abnahme von Sportwagen in Rennserien wie der Formel 1 und der World-Rally-Car-Championships. Metris ist offizieller Zulieferer des MidlandF1-Teams, aber auch Zulieferer der FIA und vieler anderer führender Formel-1Teams. FLUGZEUGBAU Metris ist ein Referenzpartner in der Luft- und Raumfahrtindustrie für Prüfund Messsysteme. Unsere optischen Sensoren vermessen Weltraumroboter und andere kinematischen Strukturen wie Fahrwerke. Andere Anwendungen sind Deformations- und Bewegungsanalysen an Flügeln, Rudern und Türen, sowie die Motorenmontage. SCHIFFBAU Eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Schiffen, spielt das Testen des Rumpfs in Wasserbassins. Das Verhalten maßstabstreuer Modelle wird mit optischen Messgeräten von Metris präzise erfasst. Die optischen Messgeräte sind in allen großen Testzentren zu finden. Sie messen das Verhalten des Schiffs und sind so Grundlage für die Simulationsüberprüfung. AUTOMOBIL-OEM AUTOMOBILZULIEFERER Audi, BMW, DaimlerChrysler, Ferrari, Fiat, Ford, GM, Honda, Hyundai, Jaguar, Mazda, Mitsubishi, Nissan, PSA, Renault, Opel, Seat, Toyota, Volkswagen, Volvo, etc Bosch, Cummins Engine, GE Plastics, Faurecia, Goodyear, Johnson Controls, Lear, Magna, Magneti Marelli, Michelin, Rotax, etc. 3 Optische Messtechnologie OPTISCHE KMGS HAUPTVORTEILE KOSTENSENKUNG Die optischen KMGs der K-Serie werden für viele Anwendungen eingesetzt und erhöhen dadurch ihre Effizienz. Die Flexibilität und Mobilität der K-Serie ermöglichen schnelleres Messen vor Ort und reduzieren somit Produktionsausfallzeiten und Ausschuss. PORTABEL ODER MOBIL Die optischen Messgeräte sind sowohl in portabler als auch mobiler Ausführung erhältlich. Ob an einem Standort oder rund um die Welt eingesetzt, es gibt immer eine Systemkonfiguration, die Ihren Bedürfnissen entspricht. SOLIDE QUALITÄT Der Kohlefaseraufbau macht das System solide und robust. Es gibt keine beweglichen Teile, die die Genauigkeit mit der Zeit negativ beeinflussen könnten. Die Kamerasysteme der K-Serie werden für 3D-Soll/Ist-Vergleiche, Bewegungsanalyse und Robotermesstechnik eingesetzt. Die K-Serie ist damit ein flexibles und kosteneffizientes Industriemesskonzept. MODELLE DER K-SERIE Optische KMGs der K-Serie gibt es für drei Messvolumen. Das K400 eignet sich für kleinere Bauteile und Untergruppen; das K500 ist bestens für ZSBs geeignet und das K600 bzw. K610 wird für große Bauteile und Komplettfahrzeuge eingesetzt. MESSPRINZIP Kameras der K-Serie basieren auf linearen CCD-Kameras, die in einem Kohlefaserrahmen montiert sind und die Position von Infrarot-LEDs messen. Durch Triangulation wird die Position jeder einzelnen LED im Raum in Echtzeit berechnet. Die LEDs sind im handgeführten Taster SpaceProbe oder im handgeführten Scanner K-Scan eingebaut. Diese ergonomischen Handtaster eignen sich sowohl zum Messen von taktiler Einzelpunkte als auch zum optischen Scannen. AUTOMATISCHE AUSRICHTUNG SPART ZEIT Die ursprüngliche Ausrichtung wird über 3 LEDs, die auf dem Werkstück angebracht sind, permanent nachgeführt. Die automatische Neuausrichtung spart Zeit und sichert eine gleichbleibend hohe Qualität der Messung. NACHGEWIESENE WETTBEWERBSFÄHIGKEIT Optische KMGs der K-Serie haben eine kürzere Aufbauzeit als Laser-Tracker und messen durch Eigenschaften wie automatische Taststifterkennung und automatische Neuausrichtung flexibler. Verglichen mit Messarmen verfügt die K-Serie über eine höhere Genauigkeit in einem größeren Messvolumen bei größerer Bewegungsfreiheit. Die optischen KMGs sind auch Weißlicht-Scannern überlegen, da die Messwerte bei bis zu 1000 Hz Messfrequenz in Echtzeit zur Verfügung stehen und keine Nachbearbeitung erforderlich ist. TECHNISCHE DATEN 4 Messvolumen (m3) Messentfernung (m) Einzelpunkt-genauigkeit 2s (mm) Temperaturbereich (°C) K400 6 4 up to 60 10-35 K500 11 5 up to 60 10-35 K600 17 6 up to 60 10-35 K610 17 6 up to 37 10-35 Scannen und taktil messen FLEXIBLE HANDGEFÜHRTE MESSUNGEN HAUPTEIGENSCHAFTEN K-SCAN Die optischen KMGs der K-Serie sind die idealen Werkzeuge für portable 3D-Messungen. Die flexiblen Messgeräte können sowohl mit innovativen 3DLaserscannern für die Digitalisierung von Oberflächen als auch mit klassischen Taststiften für taktile Messungen ausgerüstet werden. • • K-SCAN K-Scan ist die ideale Kombination aus dem Metris-Laserscanner und dem optischen KMG der K-Serie von Metris. K-Scan eignet sich hervorragend für 3D-Digitalisierungen vor Ort, wo minimale Aufbauzeiten und schnelle Ergebnisse ausschlaggebend sind. K-Scan besteht aus einem Metris-Linienscanner in einem robusten aber dennoch sehr leichten Gehäuse, an dem die Positionier-LEDs angebracht sind. Die Messkamera der K-Serie erfasst diese LEDs, um den Scanner im Raum zu positionieren. Die mit dem Scanner bei bis zu etwa 23000 Punkte pro Sekunde gemessenen Punktewolken, werden in Metris’ Software Focus Inspection oder Reverse Engineering analysiert oder weiter bearbeitet. Abhängig vom Kameratyp, kann der Anwender in einem Messvolumen von bis zu 17 m3 arbeiten. • Portabler Scanner - Minimale Aufbauzeit - Scannen vor Ort Optische Erfassung - Müheloses Messen - Rundherum Scannen ohne mechanische Einschränkungen Berührungsloses Scannen - Volldigitales Digitalisieren von Bauteilen - Bestens für nachgiebige und empfindliche Bauteile geeignet - Macht Haltevorrichtungen überflüssig SPACEPROBE Das SpaceProbe verfügt über 9 Positionier-LEDs für hochgenaue Positionsmessungen. Der Taster erlaubt sowohl taktile Einzelpunktmessung als auch taktiles Scannen. Die automatische Taststifterkennung unterstützt eine Vielzahl von Taststiftverlängerungen, Tastkugeln und Spitztastern. SPACEPROBE • • • • • SPECIFICATIONS K-Scan MMZ70 K-Scan MMZ140 75mm 145mm Max. Streifenlänge 50 μm 60 μm Tiefe Sichtfeld1 Längenmessunsicherheit K610² ±70 + 25.L μm 30 Streifen/Sek (23040 Pkt/S) Scangeschwindigkeit 2M Laserklasse Robustes leichtes Design Ergonomische Position der Bedienknöpfe zur Steuerung der Messung Akustische und optische Rückkopplung für den Benutzer Kabellose Ausführung auf Wunsch Verschiedene Taststifte und Verlängerungen lieferbar, z.B. für schwer zugängliche Stellen 1σ Scanningmessunsicherheit beim Messen an einer Referenzkugel. Diese Werte gelten für die folgenden Systeme K500, K600 und K610. 1 2 ± 2σ Längenmessunsicherheit zwischen den Mittelpunkten von zwei gescannten Referenzkugeln, die in einem Abstand von 3.5 – 5m zur Kamera positioniert sind. L (m) ist die Distanz zwischen den Mittelpunkten der beiden Referenzkugeln. 5 Wir bringen Bewegung in die Messtechnik BEWEGUNGSANALYSE DYNAMISCHE MESSUNGEN Die Überprüfung von Simulationsergebnissen in echten Versuchen erfordert schwierige Analaysen, sowohl im Automobilbau, als auch im Flugzeug- Schiff- und Industriebau. Für all diese Anwendungen bietet Metris Lösungen durch berührungslose industrielle Bewegungsanalysen basierend auf den optischen KMGs der K-Serie. Die Kombinationslösung aus optischen Hochgeschwindigkeitssensoren und modular aufgebauter Software passt sich jeder Aufgabe genau an. UM WELTEN BESSER ALS MECHANISCHE SENSOREN Früher verwendete man Seilzugpotentiometer und andere mechanische Sensoren, um Bewegungen in verschiedenen Richtungen aufzuzeichnen. Die optischen KMGs von Metris machen Schluss mit dem aufwändigen, stundenlangen Aufbau solcher Sensoren, da LEDs in Minutenschnelle aufgebaut und einsatzbereit sind. Darüberhinaus können LEDs hochfrequente Bewegungen viel genauer erfassen und dabei wiegen LEDs nur wenige Gramm. LABORVERSUCHE In Laborversuchen messen Maschinenbauingenieure mit den optischen KMGs der KSerie maßliche Veränderungen an Fahrwerken, Motoren, Abgasanlagen, Faltdächern sowie Flugzeugkomponenten u.a. FAHRVERSUCHE WheelTracker ist die Mitführversion der optischen KMGs der K-Serie. Mit einem Kohlefaserrahmen an der Karosserie befestigt, misst das berührungslose Messsystem alle 6 Freiheitsgrade der Radbewegung. WheelTracker ist wasserabweisend und auf allen Wegen einsetzbar. WheelTracker verfügt über eine Messfrequenz von bis zu 200 Hz bei einer Genauigkeit von bis zu 0,08 mm. MOTORENANALYSE EngineTracker basiert auf der gleichen Technologie und wurde speziell für die Motorenbeobachtung beim Fahren entwickelt. Es können bis zu 4 WheelTracker und 1 EngineTracker an eine kompakte, leichte Steuereinheit angeschlossen werden. HAUPTEIGENSCHAFTEN BEWEGUNGSANALYSE • • • • • 6 Einfacher und schneller Aufbau Sehr leichte LEDs Messfrequenz von 0 bis 1000 Hz Bis zu 256 3D-Positionen oder 85 3D-Positionen einschließlich Drehung Automatisierung für Messung und Auswertung WHEELTRACKER / ENGINETRACKER • • • • • Berührungslose optische Messung Synchronisierte Messung von bis zu 4 Rädern und 1 Motor Hohe Auflösung (0,05 mm) und Genauigkeit (0,08 mm) Kurze Aufbauzeit (< 1 Stunde pro Rad) Datenausgabe: digital (TCP/IP) oder analog Einführung der Absolutgenauigkeit ROBOTERMESSTECHNIK DIE DIGITALE FABRIK Industrielle Simulation sagt Fertigungsprozess und —methoden, die in der realen Welt verwendet werden, detailgetreu voraus. Die Lücke zwischen Simulation und Wirklichkeit wird durch Mess- und Kalibriersysteme geschlossen. Industrieroboter besitzen typischerweise absolute Positionierungenauigkeiten bis zu 10 mm, wohingehend die Produktqualität Toleranzen kleiner als 1 mm fordert. Metris hält eine komplette Produktpalette vor, um diese Lücke zu schließen. Durch das Wiederverwenden von Simulationsdaten können hohe Kosten eingespart werden. ROBOTERKALIBRIERUNG Die K-Serie ist zusammen mit der ROCAL-Roboterkalibriersoftware eine Weltreferenz in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Nach dem Messen von 25 bis 60 Roboterpositionen, erzeugt ROCAL ein Roboterabbild, das alle kinematischen und alle Flexibilitätsparameter enthält. Nach einer Vollkalibrierung und mit Maximallast, erreichen Industrieroboter Absolutgenauigkeiten von bis zu 0,4 mm im gesamten Arbeitsbereich. Auf diese Art können Offlineprogramme geladen und sofort verwendet werden. Dies senkt die Kosten und den Zeitaufwand beim Einstellen und beim Umrüsten von Fertigungszellen! ROBOTERÜBERPRÜFUNG Roboter werden standardmäßig für das Punktschweißen, Kleben, Laserschneiden, Lackieren usw. eingesetzt. Das Programm Roboscope, das Oszilloskop für Roboter, optimiert Ihre Anwendungen durch Kosteneinsparungen. Pfad- und Positionsgenauigkeit, Robotergeschwindigkeit, Normerfüllung und mechanisches Spiel sind wichtige Elemente zur Verbesserung von Roboteranwendungen. Messgeräte der KSerie können all diese Parameter mit der Roboscope-Software bestimmen und die Prozessqualität voraussagen. Hierbei werden bedeutende Test- und Wiederholungskosten eingespart. GESCHLOSSENER ADAPTIVER REGELKREIS FÜR INDUSTRIEROBOTER Die K-Serie kann auch Roboterwerkzeugpositionen nachführen und die gewonnenen Daten in Echtzeit an den Roboterkontroller senden. Die Roboterposition wird mit Hilfe dieser Information optimiert hinsichtlich externer Kräfte und Einflüsse. SCANNEN AUF ROBOTERN K-Robot kann auch auf Robotern integriert werden, womit man eine CNCMesslösung erhält. K-Robot wird von den optischen KMGs der K-Serie nachgeführt und dient zur Inline-Prüfung und -Problemlösung. TECHNISCHE DATEN • • • • Berührungslose Messungen in 6 Freiheitsgraden (Position & Winkel) Kabellose Ausführung auf Wunsch Integration für die meisten Roboter möglich Bewährte Technologie, von den meisten Roboterherstellern eingesetzt ANWENDUNGEN • • • • • Robotereichung, um absolutgenaue Roboter zu erhalten Zellenkalibrierung Statische und dynamische Analyse der Roboterleistungsfähigkeit Übertragung von Offlineprogrammierung in die reale Roboterzelle Relativmessung zwischen Roboter und bewegtem Objekt 7 T H E M E T R I S C O M PA N Y OpticalCMM_DE_1007 • Copyright Metris 2007. Alle Rechte vorbehalten. Angaben sind gekürzt, können geändert werden und dienen lediglich der allgemeinen Information. Metris entwirft, entwickelt und vermarktet eine einzigartige Produktpalette von 3D Hard- und Softwarekontrollsystemen für die Automobil- und Luftfahrtindustrie. Metris bietet erstklassige Messlösungen für Design und Herstellung an. Die komplette Produktpalette umfasst die volle Bandbreite der Messtechnik, die von den Kunden in stationären und mobilen Konfigurationen, mit optischen und taktilen Sensoren eingesetzt werden. Metris stellt hochwertigste Portal- und Horizontalarm-KMG’s in der Kategorie der Präzisionsmesstechnik für klassische KMG-Messungen zur Verfügung. Metris ist Marktführer für KMG basierte Laserkontrolle mit den Laser-Scannern LC und XC, die vollständige Oberflächen- und Geometriemessungen bieten. Die optischen KMG’s von Metris sind mobile, handgeführte Messmaschinen mit bewährter Technik in Vorproduktion und Qualitätskontrolle. Die optischen KMG’s können auch für dynamische Prüf- und Roboterkalibrierungsanwendungen verwendet werden. Der Metris Laserradar, die Spitzenlösung für die Fertigungsindustrie, liefert völlig automatisiert und berührungsfrei Maße und Kontrollfähigkeit für umfangreiche Anwendungen von bis zu 60 Metern Messbereich. Das Metris iGPS ist ein modulares, großes Tracking System, das eine fabrikweite Ortung von mehreren Gegenständen mit hoher Messgenauigkeit ermöglicht, anwendbar in der Herstellung und in der Montage. Metris führt eine Produktpalette mit einem Komplettangebot der sich ergänzenden, modularen Software-Lösungen für dimensionelle Kontrolle und Reverse Engineering. Die Zentrale von Metris befindet sich in Leuven (Belgien) ergänzt von einem zusätzlichen Entwicklungszentrum in Großbritannien (Derby, Londen), USA (Kalifornien, Virginia, Detroit), China, Rußland, Bulgarien und einem Netzwerk von lokalen Vertretungen in Europa, Asien und in die Vereinigte Staaten. Metris HQ Geldenaaksebaan 329 B-3001 Leuven Belgium tel. +32 16 74 01 01 fax +32 16 74 01 03 [email protected] Metris USA tel. +1 810 2204360 [email protected] Metris Belgium tel. +32 16 74 01 01 [email protected] Metris France tel. +33 4 74 76 64 76 [email protected] Metris China tel. +86 21 6448 1061 [email protected] Metris Japan tel. +81 52 222 4884 [email protected] Metris Canada tel +1 519 884 1376 [email protected] Metris Germany tel. +49 6023 91733-0 [email protected] Metris UK Ltd. tel. +44 1332 811349 [email protected] Metris Korea tel. +82 31 399 5951 [email protected] Metris India tel. +91 11 2275 32 44 [email protected] Weitere Metris Büros und Vertretungen unter www.metris.com
