Lézeres gépvezérlés alkalmazása földmunkagépeken V.

Szakcikkek - 2010-09-15 18:00:00 nyomtatás cikk nyomtatása



Közvetlen vagy közvetett érintkezésen alapuló tapintó berendezések

A tapintó berendezés (lásd: ábra) egy referencia felülettel történő érintkezés alapján képezi le az elkészítendő felületet. A tapintást végezheti csúszószán, kerék vagy huzalt követő „pillangó”. A pillangó egy billegő kar, mely két ponton érintkezik a vezetőhuzallal, ezáltal a szintérzékelésen túl a gép előre-hátra bólintó mozgását is érzékeli. A munka pontos referencia felület meglétét feltételezi, mivel az előforduló egyenetlenségek átkerülnek az elkészített felületre is.



Aszfaltfinisereknél használatos a mechanikus átlagoló gerenda, mely 5-8 méter hosszan a gép hossztengelyével párhuzamosan fut. A gerendára kb. félméterenként csúszótalpak vannak szerelve, így a finiser a szintkövetés során nem reagál a referencia felület kisebb felületi hibáira.
Az újfajta vezérlési módok fokozatosan kiszorítják a mechanikus elven működő felületkövető berendezéseket.

Ultrahangos felületkövetés

Az ultrahangos vezérlés a munkagépre előzőleg felszerelt szenzorrendszerhez csatlakozik, mely az alapgép saját dőlését is figyelembe veszi. Lehetőség van természetes referencia vagy vezetőhuzal, szegélykő, egyéb meglévő, vágóélhez közeli síkfelület követésére (ábra). Az előre beállított keresztdőléssel készül el a felszín.



Az ultrahangos magasságkövető (tracer) ultrahangot bocsát ki a letapogatandó felület felé. Az impulzus indulásakor egy számláló elindul és a jel visszaverődési idejét méri. A hangsebesség ismeretében meghatározható a hang által megtett út, ebből következik a referenciafelület távolsága.

A kezelőpanelen letárolásra kerül a referencia távolság. Talajegyengetés közben a traceren és a kezelő panelen lévő lámpák is egyidejűleg jelzik a kijelölt magasságtól való eltérést.
A készülék működési tartománya 20 cm-től 110 cm-ig tart, ezen tartományon belül állítható be a munkapont magassága.



A referenciától (munkaablak) számított +/– 6 cm-es tartományban vezérel a rendszer, az ultrahangos távolságmérő ekkor küld jeleket a hidraulika rendszernek. Ha a követett felület folytonosságában beállt változás miatt az eltérés nagyobb, mint 6 cm, akkor erre egy lámpa figyelmezteti a kezelőt.
Ha a tracer távolsága a beállított referencia távolság +/–0,4 cm-es környezetében van, akkor abban tartományban tartózkodik a vágóél, ahol a vezérlés nem korrigál.

Az ultrahang terjedési tartományán látható, hogy megengedett bizonyos oldalirányú eltérés a referenciától. Ha ez az oldalirányú eltérés nagyobb a megengedettnél, akkor automatikus üzemben „befagy” a magasság, mindaddig, amíg az érzékelő vissza nem tér a referencia fölé. Az eltérés túllépését a felső és alsó lámpák folyamatos fénye jelzi, ekkor a kezelőnek be kell avatkoznia és a gépet a helyes irányba kell kormányoznia.

A tracert a követendő felület jellegéből adódóan más-más magasságra kell munkakezdés előtt állítani. A megfeszített huzal, kötél legalább 30 cm-rel legyen kifeszítve a felület felett. Polietilén kötél használata kerülendő, mert kifeszítés után hamar veszít a rugalmasságából és a belógások pontatlanságot okoznak.

Az ultrahangos letapogatás hátránya, hogy a követett felületet teljes mértékben leképezi, tekintet nélkül annak hibáira. Egy fellazult szegélykő vagy az útba kerülő nagyobb kavics már hibát visz az elkészített felületbe. E hatás kiküszöbölésére a MOBA cég érdekes megoldást alkalmaz: átlagolja a távolságot. A Sonic-Ski egységen nem egy, hanem 5 ultrahangforrás található. Az 5 érzékelő által mért adatokból kiszűri azokat, melyek kiugró értékeket mutatnak, ezek az átlagtávolság számításába nem kerülnek bele. A szerkezet működését az alábbi ábra szemlélteti.



Lézeres letapogatás

A lézeres letapogatás hasonló elven működik, mint a ultrahangos, itt a kibocsátott lézersugár impulzusok visszaverődési idejéből következtet a távolságra.
Az elektrooptikai távmérőknél az ismert hosszúságú etalon a fény hullámhossza, de mivel ez túl kis egység lenne nagy távolságok méréséhez, ezt jelentősen „megnagyítják”. Erre módszer, hogy a fény saját amplitúdóját elektrotechnikai módszerekkel folyamatosan változtatják: amplitúdó modulációt hajtanak végre. Az így előállított burkoló hullám hossza már többszöröse az eredeti vivőhullámnak.



Egy lézerdióda pulzált fénysíkot hoz létre, melyet egy erre a hullámhosszra állított CCD kamera ellenőriz.
Az ultrahang hullámokkal ellentétben a lézersík egyenes vonalú és koherens menete maximális pontosságot és megbízhatóságot biztosít. Oldalirányú eltérés, hirtelen hőmérsékletváltozás vagy légörvények mellett is kizárt a mérési hiba.
A beépített CCD kamera a függőleges fénysíkban lévő objektum minden változását érzékeli. Az érzékelés a pixel felbontás 0,1 mm pontosságú mérésével történik.

Pinczés Ferenc diplomaterve alapján
Konzulens: Dr. Balpataki Antal


A Szakcikkek rovat további cikkei:

Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával IV.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok XI.
Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával III.
Földmunkagépek minőségi vizsgálata I.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok X.



A gépnet.hu legfrissebb hírei:

Az SSAB öt új termékcsaládot vezet be az egyedi ügyféligények kielégítésére
Strenx acél: magasság határok nélkül
Melior Laser: beszállítói pozíció új iparágakban
Laser Plus: acél, ami tökéletes simaságot garantál
Ruukki Laser Plus – tökéletes sima felület a lézervágás után



Legolvasottabb a gépneten:

BOSCH DLE 50 digitális lézeres távolságmérő TESZT!
Új anyagtípus: bórral ötvözött acél
Prémium termékek és szolgáltatások prémium vevőknek
„Az év gépe 2010” választás nyertesei
Geotermikus hőerőmű Iklódbördöcén