激光跟蹤儀的測量對象:
(1)點坐標(biāo)測量:可精確測量空間中單個點的三維坐標(biāo)(X、Y、Z 軸方向的位置信息),無論是靜態(tài)的物體上的特定點,還是動態(tài)運(yùn)動過程中物體在不同時刻的位置點,比如在工業(yè)生產(chǎn)線上移動的零部件的位置監(jiān)測。
(2)多點測量與擬合:通過對物體表面多個點的測量,能夠?qū)⑦@些點擬合成幾何形狀,如平面、圓柱、圓錐、球體等,進(jìn)而分析物體的形狀特征。例如對飛機(jī)機(jī)翼、風(fēng)電塔筒模具等大型結(jié)構(gòu)件的外形輪廓測量。
(1)直線度:測量物體上的直線部分是否符合理想的直線狀態(tài),比如機(jī)床導(dǎo)軌的直線度檢測,對于保證機(jī)床的加工精度至關(guān)重要。
(2)平面度:用于評估平面的平整程度,像大型機(jī)械加工平臺、建筑結(jié)構(gòu)中的樓板平面等的平面度測量。
(3)垂直度:判斷兩個平面或直線之間是否垂直,例如建筑施工中墻體與地面的垂直度檢測、機(jī)械設(shè)備安裝時部件之間的垂直關(guān)系測量。
(4)平行度:測量兩個平面或直線之間的平行程度,在機(jī)械裝配中,確保多個零件之間的平行關(guān)系是保證設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵,激光跟蹤儀可對此進(jìn)行精確測量。
(5)位置度:確定一個或多個點、線、面相對于理想位置的偏差,常用于機(jī)械零部件上孔位、槽位等特征的位置精度檢測,如風(fēng)電輪轂上螺孔位的位置度測量。
(1)姿態(tài)測量:能夠測量物體的姿態(tài)角度,如俯仰角、偏航角、滾轉(zhuǎn)角等,比如在航空航天領(lǐng)域中,對飛機(jī)、衛(wèi)星等飛行器的姿態(tài)調(diào)整和監(jiān)測需要精確的姿態(tài)測量數(shù)據(jù)。
激光跟蹤儀結(jié)合iTracker 6D姿態(tài)智能傳感器,在測量時實時地調(diào)整探頭的姿態(tài)并始終正對鎖定測量激光束,通過運(yùn)動學(xué)模型精密解算目標(biāo)的三維空間位置坐標(biāo)和空間姿態(tài)角度,可以測量非常寬范圍的俯仰角和偏航角。
(2)運(yùn)動軌跡跟蹤:可以實時跟蹤物體的運(yùn)動軌跡,獲取物體在運(yùn)動過程中各個時刻的位置、速度、加速度等信息,對于機(jī)器人運(yùn)動性能測試、自動化生產(chǎn)線中物體的運(yùn)動監(jiān)測等應(yīng)用場景非常重要。如使用激光跟蹤儀提升碼垛機(jī)器人精度:
激光跟蹤儀搭配RobotMaster軟件系統(tǒng)專門應(yīng)對工業(yè)機(jī)器人校準(zhǔn)及性能需求,其中激光跟蹤儀搭配iTracker六維姿態(tài)傳感器(如圖)可實現(xiàn)對目標(biāo)位置和姿態(tài)的動態(tài)跟蹤及高精度測量,可同時實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人位置精度和姿態(tài)精度的監(jiān)控和測量,契合工業(yè)機(jī)器人性能指標(biāo)的測量需求。
圖:GTS激光跟蹤儀搭配iTracker六維姿態(tài)傳感器
激光跟蹤儀的特點:
1、高精度:測量精度可以達(dá)到微米級別甚至更高,能夠滿足各種高精度測量和定位需求。這得益于其采用的激光干涉測距技術(shù)和精密的角度編碼器等先進(jìn)技術(shù),對于要求高精度的工業(yè)制造、航空航天等領(lǐng)域具有重要意義。
2、高效率:測量速度非常快,可以在短時間內(nèi)對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,能夠顯著提高生產(chǎn)效率和檢測速度。例如在汽車制造過程中,對車身零部件的快速檢測,可及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
3、實時跟蹤測量:可以對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤和測量,能夠及時反饋目標(biāo)的動態(tài)變化信息,為生產(chǎn)過程中的實時監(jiān)控和調(diào)整提供有力支持。比如在焊接過程中,對焊接部件的變形情況進(jìn)行實時監(jiān)測,以便及時調(diào)整焊接參數(shù),保證焊接質(zhì)量。
4、安裝快捷:儀器的安裝和調(diào)試過程相對簡單快捷,不需要復(fù)雜的安裝設(shè)備和長時間的調(diào)試過程,能夠快速投入使用,節(jié)省了時間和成本。特別是在一些現(xiàn)場測量和臨時測量任務(wù)中,這一特點尤為突出。
5、操作簡便:通常配備友好的操作界面和簡單易懂的操作流程,操作人員經(jīng)過簡單的培訓(xùn)即可上手操作,降低了對操作人員的專業(yè)技能要求。
6、應(yīng)用范圍廣:可應(yīng)用于制造、航空、汽車、建筑、科學(xué)研究等多個領(lǐng)域,為不同行業(yè)的生產(chǎn)制造和質(zhì)量控制提供高精度的測量和定位支持。
7、USMN聯(lián)合組網(wǎng)測量:中圖儀器激光跟蹤儀測量分析軟件SpatialMaster(SMT軟件)集成了USMN功能。USMN 技術(shù)是一種由多測量設(shè)備構(gòu)建的空間坐標(biāo)測量網(wǎng),它通過足夠數(shù)量的固定參考點將多個測量設(shè)備聯(lián)系起來并統(tǒng)一在一個坐標(biāo)系下。USMN采用優(yōu)化數(shù)值計算技術(shù),利用多測站權(quán)重分配優(yōu)化平差,可以顯著減小角度測量誤差對測量結(jié)果的干擾,充分利用激光跟蹤儀測距精度高的特點。在大范圍空間測量中突破了單站激光跟蹤儀精度限制,實現(xiàn)了更高精度的測量。
USMN測量時設(shè)備與定位點布局
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