Systemy laserowe i 3D w równiarkach – zaawansowane technologie dla precyzyjnej niwelacji

Wyrównywanie dużych obszarów, takich jak pola rolnicze, place budowy czy tereny sportowe, tradycyjnie było zadaniem czasochłonnym i podatnym na błędy ludzkie. Współczesne technologie, w tym systemy laserowe i 3D, zrewolucjonizowały ten proces, wprowadzając nieosiągalną dotąd precyzję i wydajność.

Równiarki ciągnione ze sterowaniem laserowym lub 3D to namacalny dowód na to, że najnowocześniejsze technologie znakomicie sprawdzają się w maszynach produkowanych w sposób tradycyjny. Firmy takie jak Montefiori, Topcon i MOBA gwarantują zaawansowane maszyny umożliwiające jeszcze bardziej precyzyjną, bezpieczną i sprawną pracę.

Montefiori - połączenie sprawdzonych patentów i nowoczesności

Montefiori to włoska firma, która została założona pół wieku temu i dziś specjalizuje się w produkcji zgarniarek oraz równiarek. Już pierwsze maszyny produkowane przez włoskiego pioniera wyprzedzały swoje czasy i zapewniały zupełnie nową jakość. Rozwój technologii, komputeryzacja i miniaturyzacja w ostatnich latach pozwalają na wprowadzanie kolejnych modyfikacji.

Zastosowane w najnowocześniejszych maszynach systemy laserowe umożliwiają pracę z jeszcze większą precyzją i zapewniają operatorowi maszyn więcej możliwości przy pełnym komforcie związanym ze świadomością, że praca będzie wykonana najlepiej, jak się da. Wszystkie równiarki Montefiori cechują się ogromną trwałością, długą żywotnością i odpornością na uszkodzenia mechaniczne. To zasługa korzystania wyłącznie z materiałów najwyższej jakości i komponentów od cenionych producentów. W rezultacie nowoczesne maszyny łączą w sobie sprawdzone już patenty z innowacjami, stając się niezbędnym elementem wyposażenia dla wielu firm.

Równiarki ciągnione ze sterowaniem laserowym Montefiori

W ofercie włoskiego producenta znajdują się najróżniejsze równiarki Montefiori ciągnione ze sterowaniem laserowym lub 3D, które różnią się poszczególnymi parametrami i mogą być stosowane w różnych warunkach czy okolicznościach. Cenionym modelem jest na przykład Montefiori Roma 400, czyli równiarka holowana do ciągników o mocy od 150 do 200 KM. Równiarka ciągnikowa jest przystosowana do sterowania za pomocą systemów LASER lub GPS i ma łamaną linię podwozia typu „gęsia szyja”. Wszelkie informacje pobierane przez czujniki laserowe w tym wypadku są w czasie bieżącym przekazywane do panelu sterującego w kabinie maszyny, dzięki czemu operator dysponuje niezbędną w trakcie pracy wiedzą i jest w stanie ją monitorować.

Popularnością cieszy się również równiarka Montefiori Roma 500 Extensible, czyli równiarka rozszerzalna Montefiori z ostrzem teleskopowym od trzech do pięciu metrów w trybie roboczym. Równiarka ta również jest przystosowana do sterowania przy użyciu systemów LASER i GPS, a jej konstrukcja bazuje na opatentowanych ramach. Obie maszyny Montefiori cechują się bardzo dużą odpornością na pracę w trudnych warunkach, są trwałe, a ich podatność na wszelkie awarie jest bardzo niska. Są cenione przede wszystkim za możliwość precyzyjnego wykonywania wszelkich prac.

Równiarka ciągniona Montefiori z systemem sterowania

Zasada działania systemów laserowych (2D)

System równiarki laserowej zazwyczaj składa się z trzech głównych komponentów: nadajnika lasera, odbiornika lasera i skrzynki sterowania. Nadajnik laserowy jest ustawiony w ustalonym punkcie w miejscu i wysyła poziomą lub nachyloną wiązkę laserową, która obejmuje obszar wyrównania. Odbiornik laserowy jest zamontowany na ostrzu równiarki, na przykład w ciągniku. Ten odbiornik wykrywa wiązkę laserową i wysyła sygnały do skrzynki sterowania, która następnie dostosowuje wysokość ostrza w czasie rzeczywistym w oparciu o położenie wiązki laserowej.

Jedną z najważniejszych zalet korzystania z równiarki laserowej jest precyzja, którą oferuje, osiągająca dokładność do kilku milimetrów. Ten rodzaj precyzji jest kluczowy w wielu branżach. Na przykład w rolnictwie doskonale wyrównane pole zapewnia lepszy rozkład wody, co prowadzi do bardziej jednolitego wzrostu upraw i wyższych plonów. W budownictwie precyzyjne wyrównanie jest niezbędne do budowania fundamentów. Kolejną zaletą jest oszczędność czasu i pracy. Dzięki równiarce laserowej jeden operator może pokryć duży obszar w ułamku czasu, podczas gdy metody ręczne wymagałyby zespołu pracowników i znacznie dłuższego czasu.

Schemat działania systemu równiarki laserowej 2D

Systemy sterowania 3D - wybierz wygodę i precyzję

Współczesna technologia cyfrowa znajduje szerokie zastosowanie w wielu branżach - dzięki niej można znacząco ułatwić i przyspieszyć wykonywanie różnego rodzaju zadań, poprawić jakość prac i uniknąć różnego rodzaju błędów. Systemy 3D, takie jak MOBA 3D-GS czy MOBA 3D-TS, to zestawy urządzeń, które pozwalają w bardzo skuteczny i precyzyjny sposób kontrolować przebieg prac związanych z niwelacją terenu.

Generalna zasada działania systemu jest bardzo prosta. Podstawa to połączenie stacji laserowej z odbiornikami - dzięki temu stacja laserowa jest w stanie z bardzo dużą dokładnością odczytać pozycję urządzeń na nawet bardzo rozległym terenie. Wykorzystując te dane oraz informacje, oraz bazując na wgranym cyfrowym projekcie terenu, system następnie wysyła do komputera pokładowego maszyny budowlanej instrukcję, w jaki sposób ma kierować swoimi narzędziami roboczymi, np. lemieszem w przypadku równiarek, by wyrównać dany obszar zgodnie z projektem.

Systemy 3D znajdują coraz większe zastosowanie w branży budowlanej i drogowej - przy ich pomocy można zniwelować teren pod każdego rodzaju inwestycję budowlaną. Szczególnie dobrze sprawdzą się one w przypadku projektów o znacznych rozmiarach. Plusem systemów 3D jest to, że są w stanie zagwarantować bardzo wysoką dokładność niwelacji na każdym metrze kwadratowym, uniknąć konieczności poprawiania błędów i tym samym znacznie przyspieszyć postęp prac budowlanych.

Równiarka z zainstalowanym systemem sterowania 3D GPS/GNSS

System Topcon 3D GPS do sterowania równiarką

Topcon 3D GPS do sterowania pracą równiarką to system, w którym w panelu kontrolnym zapisany jest cyfrowy projekt opracowywanej powierzchni, a położenie elementu roboczego określane jest w układzie trzech współrzędnych i porównywane z projektem. Pozycja maszyny i elementu roboczego określana jest na podstawie pomiarów satelitarnych - przy użyciu satelitów GPS lub dodatkowo satelitów GLONASS. Dane z odbiornika satelitarnego przekazywane są do panelu kontrolnego w kabinie i tam porównywane z cyfrowym projektem. Zawory hydrauliczne automatycznie ustawiają lemiesz na projektowanej wysokości.

Rozwiązanie 3D GPS w dużej części automatyzuje obsługę równiarki, zwiększa jej wydajność, ogranicza liczbę przejazdów. Maszyna może realizować niemal dowolnie skomplikowaną powierzchnię bez pośrednich pomiarów, wytyczeń i palików, bez czekania na ekipę pomiarową.

Najważniejsze korzyści z zastosowania Topcon 3D GPS

  • Szybsza praca, wyższa wydajność: maszyna może wykonać znacznie więcej pracy, staje się bardziej wydajna.
  • Stabilność systemu: nawet w ciężkich warunkach terenowych systemy Topcon 3D są opracowywane w oparciu o wieloletnie doświadczenie, a ich komponenty produkowane są w USA i Japonii.
  • Łatwa obsługa: zarządzanie pracą odbywa się przez intuicyjny interfejs użytkownika (pracujący w środowisku MS Windows), a zmiany funkcji dokonuje się za pomocą panelu dotykowego.
  • Praca bezpośrednio z projektu cyfrowego: eliminuje konieczność pośrednich pomiarów i wytyczeń.
  • Obróbka powierzchni o dowolnym kształcie.
  • Precyzyjna kontrola: możliwość monitorowania realizowanego zadania, parametrów i materiału bez wychodzenia z kabiny.
  • Oszczędność na kosztach materiałów: wynikająca z dokładnego wyrównania nawierzchni.
  • Automatyczna, bardzo dokładna kontrola położenia lemiesza: system sam steruje hydrauliką, a operator koncentruje się tylko na prowadzeniu maszyny w odpowiednim kierunku.
  • Możliwość przełożenia systemu: przez autoryzowany serwis na inną maszynę.
  • Minimalne ryzyko błędu ludzkiego: nawet operator o niższych kwalifikacjach może wykonać trudniejsze zadania lub pracować szybciej.
  • Znaczne przyspieszenie prac: nawet w trudnych warunkach, np. w nocy lub przy słabej widoczności.

Komponenty systemu Topcon 3D GPS

System 3D GPS dla równiarki składa się z trzech segmentów funkcjonalnych: bazy referencyjnej (stacji bazowej GPS), odbiornika ruchomego do skalibrowania punktów w terenie z projektem cyfrowym DTM (Digital Terrain Modelling) oraz elementów zainstalowanych na maszynie. Do tych elementów należą:

  • Antena GPS
  • Czujnik pochylenia ramy
  • Panel sterujący 3D (komputer) zainstalowany w kabinie operatora
  • Wyłącznik trybu automatycznego sterowania (do łatwego przełączania między trybem automatycznym i ręcznym)
  • Antena radiowa (do odbioru sygnału ze stacji bazowej GPS)
  • Odbiornik GPS
  • Czujnik pochylenia lemiesza
  • Czujnik skrętu obrotnicy
  • Blok zaworów hydraulicznych

Bazę referencyjną stanowi odbiornik GPS+GLONASS (stacja bazowa), kontroler oraz radiomodem UHF do komunikacji z odbiornikiem na maszynie.

Schemat elementów systemu 3D GPS instalowanych na równiarce

Zasada działania Topcon 3D GPS

Topcon 3D GPS to jeden z najbardziej popularnych systemów sterowania pracą równiarki, umożliwiający uzyskanie dokładnie wyrównanej powierzchni już w drugim/trzecim przejeździe, zachowując wymagane dokładności (od ±1 do ±3 cm). Układ pomiarowy GPS jest bardzo podobny do stosowanego w typowym systemie 3D GPS. Stacja bazowa i odbiornik GPS zainstalowany na maszynie tworzą system pomiarowy pracujący w trybie RTK (Real Time Kinematic), określający w czasie rzeczywistym położenie elementu roboczego w przestrzeni opisane w układzie 3 współrzędnych (x, y, z).

Bez względu na miejsce, w którym maszyna się znajduje, system ma aktualną i dokładną informację o pozycji swojej oraz lemiesza. Odbiornik GPS+GLONASS zainstalowany na maszynie mierzy położenie i przesyła informację do panelu sterującego. Panel sterujący porównuje dane pomiarowe z projektem cyfrowym i przesyła impuls do elektrozaworów sterujących hydrauliką. Lemiesz jest automatycznie podnoszony lub opuszczany tak, że zawsze znajduje się na pożądanej wysokości.

Projekt cyfrowy wgrywa się do panelu sterującego za pomocą karty pamięci. Projekty prostych prac można sporządzić również bezpośrednio w panelu sterującym. Korzystanie z projektu cyfrowego eliminuje konieczność pomiarów i wytyczeń - maszyna „sama wie”, co i w którym miejscu ma robić. Operator koncentruje się na jeździe z odpowiednią prędkością, całą resztę system wykonuje automatycznie. Wszystkie parametry można kontrolować na ekranie dotykowym, mając do dyspozycji różne „widoki” realizowanej pracy.

Topcon 3D GPS, koparka, spycharka - opinie o systemach

Większa dokładność z Topcon mmGPS

System na równiarkę Topcon 3D GPS może być rozbudowany do systemu Topcon mmGPS, który łączy dwie technologie: pomiarów satelitarnych i laserowych. W tym przypadku układ pomiarowy GPS jest bardzo podobny do stosowanego w typowym systemie 3D GPS, niemniej na maszcie, oprócz anteny GPS, zamocowany jest specjalny odbiornik mmGPS, który odbiera sygnał z nadajnika laserowego. Nadajnik ten emituje wiązkę omiatającą przestrzeń pracy o średnicy 600 m i wysokości 10 m. Wewnątrz tak utworzonej cylindrycznej strefy (Laser Zone) odbiornik mmGPS mierzy wysokość z milimetrową dokładnością, co przekłada się również na milimetrową dokładność prowadzenia lemiesza.

Wizualizacja działania systemu Topcon mmGPS z połączonym pomiarem satelitarnym i laserowym

Systemy niwelacji MOBA

Systemy niwelacji znacznie ułatwiają pracę za pomocą równiarek oraz spycharek. Dzięki dokonywaniu pomiarów w czasie rzeczywistym oraz automatycznej regulacji maszyny zapewniają precyzję i dokładność, która byłaby niemożliwa do osiągnięcia przy pomocy gołego oka.

MOBA GS-506 (system 2D)

Sztandarowym rozwiązaniem firmy MOBA w zakresie niwelacji 2D jest system MOBA GS-506. Umożliwia kontrolę wysokości i nachylenia, automatycznie regulując maszynę w taki sposób, by materiał był zawsze rozłożony równomiernie, co eliminuje konieczność wykonywania poprawek. Efektem jest idealnie płaska powierzchnia.

Operator maszyny może w każdej chwili uzyskać dostęp do wszystkich ważnych funkcji i ustawić je za pomocą intuicyjnych przycisków oraz łatwego w nawigacji menu. Dodatkowo operator jest wspierany poprzez funkcję przesuwu bocznego podczas wykonywania zakrętów i manewrowania. System niwelacji jest przystosowany do współpracy z wieloma sensorami - na przykład ultradźwiękowym czy laserowym - które można ze sobą swobodnie łączyć.

MOBA 3D-MATIC (system 3D)

System niwelacji MOBA 3D-MATIC jest rozwinięciem idei systemu 2D. Główną funkcją odróżniającą system 3D od systemu 2D jest możliwość tworzenia trójwymiarowych modeli podczas wykonywania pracy w terenie. Nawet najbardziej skomplikowane modele wyświetlane są w taki sposób, by mogły być bez problemu zinterpretowane przez operatora. Wszystkie modele terenu mogą być łatwo importowane oraz eksportowane w popularnym formacie DXF.

Dzięki precyzyjnym czujnikom 3D - antenie GNSS lub pryzmacie z tachimetrem - odchylenia projektowe obliczane są w czasie rzeczywistym, co zapewnia optymalną wydajność. Wszystkie dane wyświetlane są na wzmocnionym ekranie dotykowym przystosowanym do pracy w trudnych warunkach.

Wizualizacja modelu 3D terenu w systemie MOBA 3D-MATIC

Utrzymanie systemów

Utrzymanie równiarki laserowej jest stosunkowo proste. Ważne są regularne kontrole nadajnika laserowego i odbiornika pod kątem jakichkolwiek szkód lub niewspółosiowości. Skrzynka kontrolna powinna być utrzymywana w czystości i wolna od pyłu.

tags: #system #laserowy #3d #rowniarka