livellatrici laser e gps tecnologia

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TECNOLOGIA Livellatrici Laser e GPS www.maralaser.com

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Page 1: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

TECNOLOGIALivellatrici Laser e GPS

www.maralaser.com

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Livellatrici Laser e Scraper | Mara

www.maralaser.com

30 anni di esperienza nella produzionedi livellatrici laser

MARA progetta, produce e commercializza

.  Fondata nel 1986,

l’azienda continua la sua evoluzione tecnologica,   al servizio della

produttività del cliente, offrendo il prodotto giusto per ogni attività.

macchine per il

livellamento del terreno a controllo laser e gps

Oggi MARA

. Con la sua ultima generazione di macchine, la produzione

MARA coniuga l’elevata capacità di lavorare velocemente il terreno

con trattori di potenza contenuta con un’af�dabilità ed una qualità

di livello superiore.

produce 24 modelli di livellatrice, 7 grader a spinta e 5

scraper

Presente sul mercato mondiale in ben , MARA

garantisce una notevole precisione nel risultato �nale, grazie ad una

maggiore produzione in campo agricolo e ad una riduzione dei

costi.

oltre 30 Paesi

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Laser, gps o sistema MARA laser+gps:qual è la tecnologia MARA più adattaalle tue esigenze?

Le livellatrici e i grader prodotti da MARA  possono essere utilizzati

con differenti sistemi di controllo per realizzare super�ci piane,

inclinate o di forme complesse, anche su disegno del cliente.

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Tecnologia laserIl trasmettitore laser genera un piano di riferimento intercettato dalricevitore posto sulla macchina. Il control box interpreta i dati eregola l’altezza della lama in modo continuo.

Caratteristiche principaliPrecisione: ± 2 mmRange: �no a 650 m di distanza dal trasmettitoreNote: elevata precisione

Tecnologia GPSL’antenna gps montata sulla macchina riceve i segnali dai satelliti e

consente di determinarne la posizione (x, y, z). Il control box e il

software interpretano i dati, controllando posizione della macchina

e altezza della lama.

Caratteristiche principaliPrecisione: ± 10 mmRange: 5 kmNote: possibilità di utilizzo su grandi estensioni, buona precisione

Sistema MARA laser+GPSIl sistema laser e quello gps regolano rispettivamente l’altezza della

lama e la posizione della macchina, ottenendo in modo automatico

i programmi di lavorazione e stimando tempo e costi in modo

accurato.

Caratteristiche principaliPrecisione: ± 2 mmRange: �no a 650 m di distanza dal trasmettitoreNote: elevata precisione, guida automatizzata, calcolo pendenze, indicazione percorso da seguire,calcolo dei costi

Page 5: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

Le sono formate da tre componenti

rappresentati dalla , da un

ed un . In particolare, sulla

livellatrice è montato il ricevitore che riceve il segnale laser emesso

da un trasmettitore posto sopra ad un tripode, con l’obiettivo di

realizzare un corretto .

livellatrici laser Mara

macchina che lavora il terreno

trasmettitore ricevitore del raggio laser

 piano di livellamento

Le livellatrici MARA sono composte da3 elementi principali

- Trasmettitore del raggio laser

- Ricevitore del raggio laser

- Macchina che lavora il terreno

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Tecnologia Laser | Maralaser

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Storia della tecnologia laser

Alla �ne degli anni 70 viene resa disponibile sul mercato la

tecnologia laser, la quale permette di avere un raggio di luce

lineare, concentrato e molto luminoso. Ciò consente di avere, anche

a distanza di alcune centinaia di metri, un fascio di luce potente,

leggibile e di dimensioni ancora molto piccole.  L’utilizzo di un

particolare cristallo pentaprisma rotante, il quale fa uscire

esattamente a 90° il raggio laser in entrata, crea un piano di

riferimento a 360°.  L'impianto ricevente capta il segnale e,

attraverso la livellatrice, riproduce a terra il piano creato dal

trasmettitore laser. Quest'ultimo è posto sopra un tripode ad

un'altezza superiore alla cabina del trattore, in modo che non ci

siano ostacoli tra il trasmettitore e il ricevitore laser.  I moderni

trasmettitori laser sono autolivellanti in quanto trovano

automaticamente il piano orizzontale. Si possono, inoltre, impostare

piani con 1 o 2 pendenze e il raggio laser può controllare le

macchine �no ad una distanza di circa 650 metri.  MARA non

produce il trasmettitore laser ma le livellatrici MARA funzionano con

tutti i sistemi presenti sul mercato.

Page 7: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

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RICEVITORE DEL RAGGIO LASER

Il ricevitore è il componente che legge la luce laser che il

trasmettitore emette. Ciò avviene tramite speciali fotodiodi sensibili

alla luce. Le macchine livellatrici devono potersi muovere su tutto il

terreno seguendo direzioni diverse in relazione alla conformazione

del terreno (zone di sterro e di riporto); per il loro funzionamento è

quindi necessario un apparato ricevente preciso, sensibile e in

grado di leggere il segnale a 360°. MARA produce un suo ricevitore

laser che, grazie alla sua particolare tecnologia, è in grado di

leggere e utilizzare anche segnali deboli ed è poco sensibile ad

eventuali disturbi esterni.  L’accoppiamento del ricevitore con il

control box MARA permette di ottimizzare il funzionamento del

sistema attraverso le funzioni di correzione del disturbo del vento,

del recupero automatico del segnale laser in caso di perdita dello

stesso e del controllo della potenza del trattore, funzioni esclusive di

MARA. Oltre a queste, è presente la funzione standard di controllo

automatico della lama per la realizzazione del piano desiderato.

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Tecnologia Laser | Maralaser

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Page 9: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

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MACCHINA CHE LAVORA IL TERRENO

Attraverso il piano creato dal trasmettitore laser e captato dal

ricevitore, la macchina può essere correttamente controllata per il

livellamento del terreno.  La particolare geometria di progetto e i

pistoni idraulici comandati dalle elettrovalvole, che sono gestite dal

control box, garantiscono che la lama si alzi e si abbassi in modo

corretto per ottenere il piano desiderato con una precisione di ±2

mm.

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Tecnologia Laser | Maralaser

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Sistema GPS: ± 10 mm di precisione

Il è nato nel 1973 negli USA e

nel 2000 il suo utilizzo è stato liberalizzato per gli usi civili dal

governo americano. Per fare ciò è stata collocata nello spazio una

rete di , che girano intorno alla terra ad altezze

diverse, i quali trasmettono la loro posizione a tutti i ricevitori GPS. Il

capta i segnali dei satelliti che danno la posizione

orizzontale del ricevitore sulla terra (longitudine e latitudine).

sistema GPS (Global Position System)

31 satelliti arti�ciali

ricevitore GPS

Negli ultimi anni si è ottenuto, attraverso software dedicati, una

precisione elevata intorno a ± 10 mm, anche nell’elevazione

(nell’indicazione della posizione verticale), grazie al sistema RTK

(Real Time Kinematic), che dà il posizionamento in tempo reale e

alla frequenza elevata dei segnali trasmessi (circa 10 hertz).

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Tecnologia Laser | Maralaser

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Scopri il funzionamento e i componentidel sistema GPSLe macchine MARA funzionano anche con i sistemi GPS e sono

compatibili con tutti i sistemi GPS in commercio.  Il funzionamento

delle livellatrici MARA GPS è uguale a quello con i sistemi laser, ad

eccezione del fatto che l’altezza di riferimento viene fornita

direttamente dal GPS. 

Il sistema GPS può essere utilizzato per creare un piano orizzontale,

con 1 o 2 pendenze, con pendenze variabili o con pendenze

programmate attraverso un software. 

Le livellatrici MARA, controllate dal sistema GPS, ricevono i segnali

che de�niscono il piano dai satelliti e lo copiano a terra. La diversa

precisione che si ottiene con questa tecnologia rispetto al laser è

dovuta alla minor precisione intrinseca dei sistemi GPS, soggetta

anche a variazioni periodiche legate al cambio di costellazione dei

satelliti ogni 12,5 minuti. Il sistema GPS offre, per contro, una grande

�essibilità di impiego, in particolar modo su terreni di grandi

dimensioni e con pendenze diverse, ed è utilizzato anche in altri tipi

di lavorazione sia in campo agricolo, sia per costruzioni civili e per

grandi movimenti di terra.

Page 12: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

Il sistema GPS è dotato di un ricevitore (base mobile) posto sulla

livellatrice che corre sul campo e di un ricevitore �sso (base statica)

di riferimento in differenziale, ovvero che de�nisce la differenza di

spostamento tra la stazione mobile e quella �ssa. 

Nella cabina, a �anco dell’operatore, è posizionato uno schermo (pc

embedded – pc industriale) che elabora i dati trasmessi dal

ricevitore mobile (via cavo) e dal ricevitore �sso (via radio) e manda

un comando elettroidraulico che controlla l’altezza della lama,

consentendole di eseguire il piano sul terreno. 

Questo permette di avere precisioni di posizionamento orizzontali e

verticali intorno al centimetro, alla distanza massima di 5 km tra i

due ricevitori. Più la distanza tra i due ricevitori aumenti, oltre i 5

km, minore sarà la precisione.

Page 13: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

Sistema integrato MARA laser + GPS

Il funzionamento del è semplice, preciso ed

ef�cace in quanto prevede l’utilizzo sia del sia del

sistema integrato MARA

controllo laser

posizionamento tramite GPS

La differenza più eclatante tra il sistema di livellamento con il

controllo laser e il sistema con il controllo GPS è la precisione: il

sistema laser permette di creare un piano più preciso (±2 mm di

errore) mentre il sistema GPS dà un errore di circa ±10 mm che

cambia ogni 12 minuti quando si attiva la nuova costellazione di

satelliti che danno il segnale del piano di riferimento. 

Per questi motivi MARA ha pensato di utilizzare il sistema laser per

realizzare il piano, pur con il limite di controllo di un cerchio di circa

1300 m. Si utilizza poi il sistema GPS per de�nire la posizione della

livellatrice sul terreno. 

Page 14: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

Il sistema quindi è integrato dal laser, che controlla l’altezza della

livellatrice, e dal GPS che ne controlla la posizione.  Per aiutare

l’operatore ad eseguire il lavoro MARA ha pensato di rendere il

sistema completamente automatico. 

Le varie fasi di lavoro sono le seguenti:

 L’operatore introduce nel sistema il tipo di trattore e ladimensione della livellatrice con cui opererà;

 Dopo essere entrato nel campo e aver acceso il sistema(attraverso uno schermo di 10” pollici con i comandi in touchscreen posto al suo �anco nella cabina), percorrerà un lato delcampo che desidera livellare;

 Sullo schermo compariranno le tracce del percorso da seguire eil sistema correggerà con delle frecce la direzione del trattore(come nel sistema di guida parallela assistita);

Page 15: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

Il sistema, in automatico, leggerà le quote del terreno e, al termine

del campo, disegnerà la mappa in 3D del campo con l’indicazione:

 Dell’area su cui lavorare;

 Delle pendenze nord-sud ed est-ovest (asse X e asse Y);

 Della distanza massima tra le aree di sterro e quelle di riporto;

 Del volume di terra che sarà necessario muovere;

 Del tempo necessario per eseguire il lavoro;

 Del costo dell’esecuzione del lavoro in funzione del trattore edella livellatrice con cui si lavorerà e che l’operatore avevaintrodotto nel sistema prima di cominciare.

A questo punto sarà possibile cambiare le pendenze e il sistema

calcolerà i nuovi risultati. 

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Tecnologia Laser | Maralaser

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Quando l’operatore accetterà i risultati, sullo schermo comparirà il

campo in 3D con indicate:

 Le aree da tagliare in rosso;

 Le aree da riportare in verde;

 Il punto del campo più alto da cui cominciare il lavoro in giallo;

 La posizione del trattore e della livellatrice in blu;

 Alcune frecce indicheranno il percorso che deve seguirel’operatore per ottimizzare il lavoro (minor quantità di terra daspostare alla minor distanza)

In automatico il sistema alzerà il ricevitore �no ad incontrare il

raggio laser per dare la profondità di taglio in relazione alla potenza

del trattore disponibile ed alla dimensione, in larghezza, della lama

della livellatrice utilizzata. 

Ad ogni passaggio, il sistema attualizzerà il piano ed informerà

l’operatore sulla zona in cui dirigere il trattore per ottimizzare il

livellamento.  Quando non ci saranno più variazioni di piano, il

sistema dirà all’operatore che il lavoro è terminato.

Page 17: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

I tempi di lavorazione e la resa per ettaro dipenderanno dalla

situazione del terreno prima del lavoro:

 Dal volume di terreno da spostare;

 Dalla distanza tra le aree da sterrare a quelle da riempire;

 Dalla consistenza del terreno (argilloso, sabbioso o di medioimpasto);

 Dall’umidità del terreno.

Questi parametri de�niscono il tempo di esecuzione di un

livellamento.

Il sistema non richiede che l’operatore compia alcun intervento e

abbia un’esperienza approfondita; di conseguenza, anche un

operatore inesperto sarà in grado di eseguire il lavoro in modo

perfetto e nel tempo prestabilito.

Page 18: Livellatrici Laser e GPS TECNOLOGIA

Tecnologia Laser | Maralaser

Tecnologia Laser | Maralaser

Esempi di livellamento del terrenoUn esempio esplicativo per eseguire un piano, dopo il calcolo fatto

dal sistema integrato MARA, su un terreno di 1 ettaro con:

 Differenza di 20 cm di dislivello tra il punto più alto e più basso;

 La distanza massima di 80 m tra le aree da sterrare rispetto aquelle da riempire;

 Su un terreno di medio impasto;

 Con un’umidità relativa di circa 45%;

 Utilizzando una livellatrice da 4 m di larghezza;

 Con un trattore di 120 HP di potenza.

Il tempo di lavoro sarà di circa 6 ore.

Un altro esempio di un piano su un terreno di 1 ettaro già livellato in

precedenza, ma da correggere, con:

 Un dislivello di circa 2-3 cm;

 Le stesse condizioni dell’esempio precedente;

 La stessa livellatrice e stesso trattore

Il tempo di lavoro sarà di circa 1,5 ore.

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MARA nasce nel 1986 da un’idea di 4 imprenditori. La sua missione è chiara �n

dall’inizio: migliorare la produttività del cliente in agricoltura, edilizia,

movimento terra e strade, sport e giardinaggio. L’esperienza di imprenditori

agricoli di una parte dei soci, la competenza tecnica di altri e lo sviluppo della

tecnologia laser fanno nascere l’idea di una macchina automatica per il

livellamento del terreno. La coltivazione del riso, che richiede piani precisi per

la copertura costante di acqua delle coltivazioni, tipica delle zone in cui è nata

MARA, ha costituito un banco di prova importante per la tecnologia di

livellamento dell’azienda. I vantaggi del livellamento del terreno si sono poi

rivelati importanti anche in tutte le altre coltivazioni, aumentando la

produzione della coltura in atto, riducendo il volume di acqua, la quantità di

sementi, di concimi e di diserbanti e favorendo il drenaggio dei terreni. Per tali

motivi, l’utilizzo delle livellatrici si è successivamente esteso in molti settori.

A�dati a Maracon �ducia

MARA S.r.l.Via Ettore Ara 70Vercelli ITALIA

 0161 392797 [email protected]