Automation-ready Laser Tracker Compensation
Automatisierungsfähige Laser-Tracker-Kompensation
Manuel Delavy, Amna Qayyum, Matthias Wolf, David Grimm
Laser trackers require factory calibration procedures to ensure accurate and reliable measurements. Some of these procedures such as the compensation of the Absolute Distance Meter (ADM) Offset and the Ve-Error demand significant time and resources with the existing workflows. Therefore, more efficient and automated methods need to be developed. This paper focuses on developing such a method for Hexagon Laser Trackers by introducing a 2.3 m scale bar rod and a monitoring Laser Tracker (LT) for the ADM-Offset compensation, and the use of targets and a monitoring LT for Ve-compensation. This automated method requires only a single setup and enables significant time savings compared to the conventional, non-automated process, which demands five setups and four tripods. With the ADM-Offset compensation, the difference between the automated and the non-automated compensation process amounts to 0.4 μm. For Ve-compensation, a difference of 0.05 mgon occurs between the two compensation procedures. Hence, based on these results, it is feasible to substantially automate the compensations of the ADM-Offset and the Ve-Error, with slight differences in accuracy compared to the manual procedure. The recalibration capability, robustness, and availability are assessed as satisfactory, although the rate of recurrence of the compensation of the measuring rod is under further investigation. The option of using the Leica DNA03 Digital Level to determine the Ve-Error is also explored but is discarded due to various limitations. Implementing this new compensation approach necessitates further studies on its construction, programming, and optimal location, including data transfer and adjustments in the Tracker Pilot’s testing program.
Laser Tracker (LT) erfordern werkseitige Kalibrierungsverfahren, um genaue und zuverlässige Messungen zu gewährleisten. Einige dieser Verfahren, wie die Kompensation des Absolut-Distanzmesser-(ADM-) Offsets und des Ve-Fehlers, erfordern im Rahmen der bestehenden Arbeitsabläufe einen erheblichen Zeit- und Ressourcenaufwand. Daher müssen effizientere und automatisierte Methoden entwickelt werden. Dieser Beitrag konzentriert sich auf die Entwicklung einer solchen Methode für Hexagon LT durch die Einführung einer 2,3 m langen Referenzdistanz in Form einer Scalebar und eines Überwachungs-LT für die ADM-Offset-Kompensation sowie die Verwendung von Zielmarken und eines Überwachungs-LT für die Ve-Kompensation. Diese automatisierte Methode erfordert nur eine einzige Aufstellung und ermöglicht eine erhebliche Zeitersparnis im Vergleich zum herkömmlichen, nicht automatisierten Verfahren, das fünf Aufstellungen und vier Stative erfordert. Bei der ADM-Offset-Kompensation beträgt der Unterschied zwischen dem automatisierten und dem nichtautomatisierten Kompensationsverfahren 0,4 μm. Bei der Ve-Kompensation ergibt sich ein Unterschied von 0,05 mgon zwischen den beiden Kompensationsverfahren. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse ist es also möglich, die Kompensationen des ADM-Offsets und des Ve-Fehlers weitgehend zu automatisieren, wobei sich die Genauigkeit im Vergleich zum manuellen Verfahren nur geringfügig unterscheidet. Die Rekalibrierungsfähigkeit, Robustheit und Verfügbarkeit werden als zufriedenstellend bewertet, obwohl die Wiederholungsrate der Kompensation der Scalebar weiter untersucht wird. Die Möglichkeit, das Digitalnivellier Leica DNA03 zur Bestimmung des Ve-Fehlers zu verwenden, wurde ebenfalls geprüft, aber aufgrund verschiedener Einschränkungen verworfen. Die Implementierung dieses neuen Kompensationsansatzes erfordert weitere Studien zu dessen Konstruktion, Programmierung und optimalem Standort, einschließlich Datenübertragung und Anpassungen im Testprogramm des Tracker-Piloten.
Keywords: ADM-Offset, Ve-Error, telescope bending gravity error
Schlüsselwörter: ADM-Offset, Ve-Fehler, Gravitationseinfluss auf das Teleskop
DOI: 10.14627/avn.2025.3.3
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