激光跟踪仪有啥用途.docx

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1、激光跟踪仪有啥用途目录1.激光跟踪仪是什么1?激光跟踪仪基本原理2?激光跟踪仪系统精度3?影响因素5?环境5?加工5?使用5?关键参数66 .激光跟踪仪的功能67 .激光跟踪仪有啥用途78 .总结81.激光跟踪仪是什么激光跟踪仪是建立在激光和自动控制技术基础上的一种高精度三维测量系统，主要用于大尺寸空间坐标测量领域。它集中了激光干涉测距、角度测量等先进技术，基于球坐标法测量原理，通过测角、测距实现三维坐标的精密测量。激光跟踪仪是一种基于激光和自动控制技术的高精度三维测量系统，是一种便携式三坐标测量仪，主要用于大尺寸空间坐标测量领域。它专注于激光干预测距、角度测量等先进技术。基于球坐标法的测量原

2、理，通过测量角度和距离，可以实现三维坐标的精确测量。热力载荷均衡分布技术全误差运动学模型GTS激光跟踪仪在大尺寸精密测量领域，GTS激光跟踪仪具有测量范围广、精度高、功能多、可现场测量等优点。它取代了许多传统的测量设备，如大型固定三坐标测量机、经纬仪和全站仪，在设备校准、零部件检测、工装制造和调试、集成组装和逆向工程等应用领域显示出高测量精度和效率。激光跟踪仪大尺寸空间测量集成化控制主机设计目标球自动锁定技术HiADM测距技术MU1tieOmm通信一体化气象站PTB软件认证r密封防护设计,便携性运输激光跟踪仪基本原理激光跟踪仪由干涉仪/测距仪与两个互相垂直的测角系统构成。通过双轴旋转驱动机构控

3、制光线跟踪反射靶的移动，同时测得反射靶球的距离及旋转轴的角坐标，确定目标点三维坐标。测量时在目标点P处放置一个棱镜反射球，激光头发射并接收反射球返回的激光，仪器便可同时获取目标点P的仪转角Q、仪顶角B和斜距D,即可求得目标点P的三维坐标。?.激光跟踪仪系统精度通常激光跟踪仪距离测量可达Um级精度，但测角精度远低于测距精度，对点位精度影响较大。图为测角线性误差、测距误差及误差差值图像（1eiCaAT930激光跟踪仪为例），可明显看出测角线性误差与测距误差相差悬殊，点位误差也主要由角度误差引起。激光跟踪仪主要采用光栅度盘测角（相对增量式测角）。度盘转动时，光信号通过莫尔条纹落在光电接收管上，每转动

4、一条光栅，接收管上就相应移动一个条纹宽度，接收管中输出电流变化一周期（光栅夹角已知，利用计数器所计电流周期即可计算角度值）。测角误差主要有两种表达形式：测角秒值误差和测角线性误差，两种表示方式与测距关系如图（1eiCaAT930激光跟踪仪为例）。测角秒值误差-距离IOO-/50/120304050607080AODTT1ksiiJ距离/m测角线性误差-距离?.影响因素?.1.环境激光受温度、压力、湿度及气流流动的影响，因此大气参数的补偿至关重要。通过气象传感器对大气环境误差进行补偿，针对不同材料设计温度补偿参数，提高测量精确性。?.2.加工加工误差一直是精密制造领域研究的重点。以靶球为例，内部

5、由3个互相垂直的反射镜组成。加工过程中的球径误差、反射镜角点和球心不重合误差及反射镜面不垂直等均会造成系统误差。操作人员手持靶球过程中，靶球运行速度及加速度均可能使光束折断，对测量造成影响；并且测量过程中可能会受到人员走动、振动等影响，因此使用过程同样需要关注。?.关键参数国内激光跟踪仪市场主要被FARo（美国）1eica（德国）API（美国）三家把控,本节以国产激光跟踪仪（中图仪器）为例，展示相关参数。项目GTS300GTS33OOGTS3600GTS38OO基本规格跟踪头尺寸220280495mm220280495mm220280495mm220280495mm跟踪头重量18Kg21.OK

6、g213Kg213Kg控制器集成式激光器”633n1mW/CWICiaSS2防护等级IP53测量范围最大测量半径60米30米60米80米水平方向H60。360。:360。0600垂直方向145545。145JI450-145545。-145+145测量精度角度精度*315m+6mm15m6m15m6mm15m+6mm干涉测距精度无0.5mm0.5mm0.5m,m绝对测距精度10m（全程）10m（全程）10m（全程）10m（全程）水平仪精度2.0”2.0”2.0”2.0-目标识别目标自锁距离40m30m40m60m相机与视场角13MPIIOoFOV跟踪性能数据输出速度3点/秒IOOO点/秒IOO

7、O点/秒IOOO点/秒最大跟踪速度*43米/秒3米/秒3米/秒3米/秒气象站精度空气温度传感器0.1C(0-40,C)空气湿度传感器6%(0-95%)气压力传感器OJkPa靶球规格靶球直径0.5英寸15英寸球心精度33m-7.5m通信接口线缆接口TCPIP(Cat5)无线接口W1AN(IEEE802.11N)环境要求工作温度ocyoc海拔高度500+3500米相对湿度“95%,无凝露电源供电供电类型交流电4引&FiE业的顼一工作电源22010%VAC,5060Hz,4A20W6 .激光跟踪仪的功能可以直接测量空间点的三维坐标，这些三维坐标是在激光跟踪仪的仪器坐标系下获得的。该坐标系定义为：以跟

8、踪头中心为原点，以度盘上的O读数方向为X轴，以度盘平面的法线向上方向为Z轴，以右手坐标系的规则确定Y轴,从而建立仪器坐标系。它主要用于测量尺寸测量、安装、定位、校正和逆向工程等IOO米大尺度空间三维坐标的精密测量。它是一个功能强大的测量工具。激光跟踪仪已经成为大尺寸精密测量的主要手段。在实践中，它可以为航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工和船舶、科学研究和能源等行业提供可靠的技术保障。建筑检测工程机械测量水力发电基座检测钢板滚压设备尺寸测量7 .激光跟踪仪有啥用途激光跟踪仪是同时具有m级别精度、百米工作空间的高性能光电仪器,可用于尺寸测量、安装、定位、校正和逆向工程等应用。作为一款精密测量百

9、米大尺度空间三维坐标的仪器，GTS激光跟踪仪可广泛应用在各种大尺度空间精密测量领域，如在航空航天领域对飞机零部件及装配精度的测量；在机床行业中对机床平面度、直线度、圆柱度等的测量；在汽车制造中对车型的在线测量；在制造中对运动机器人位置的精确标定。止匕外，激光跟踪仪还可以广泛应用到造船、轨道交通、核电等制造各个领域。中图仪器GTS激光跟踪测量系统已经发展出三自由度激光跟踪仪和六自由度激光跟踪仪家族系列，可以和多种形式的合作目标测头配合使用：1、GTS3000激光跟踪仪与光学同射靶球配合组成三自由度激光跟踪仪，能对大尺度空间内的点、线、面、曲面等几何特征进行精确测量；2、GTS6000激光跟踪仪与空间姿态探头配合组成六自由度激光跟踪仪，能够根据合作目标的精确空间姿态对被测工件的内部特征、隐藏特征或曲面等复杂特征进行快速、高精度的测量。8 .总结谭久彬院士曾言：“没有超精密测量，就不会有高质量的高端装备”。虽然目前工业检测领域以2D、3D等视觉成像设备为主，但在超精密测量领域，激光跟踪仪、自准直仪、三坐标测量机等设备仍活跃在一线。超精密测量技术的发展水平也是衡量先进制造技术水平的重要因素。