激光跟踪仪与电子经纬仪在大尺寸工件测量中的比较

锅　炉　制　造

BOILER　MANUFACTURING

No.6　　Nov.2008　

文章编号:CN23-1249(2008)06-0059-02

激光跟踪仪与电子经纬仪在大尺寸

工件测量中的比较

杨文彬

(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046)

摘　要:通过比较激光跟踪仪与电子经纬仪的测量原理、方法,阐述了激光跟踪仪与电子经纬仪的性能和特点,为用户提供参考。

关键词:激光跟踪仪;电子经纬仪;靶标,测量软件中图分类号:TH744　　文献标识码:B

CamparisonofLaserTrackerandElectronicTheodoliteinBig

DimensionWorkpieceMeasureField

YangWen-bin

(HarbinBoilerCo.Ltd,Harbin150046,China)

Abstract:Comparethemeasureprincipleandmethodaboutlasertrackerandelectronictheodolite,

thecapabilityandcharacteroflasertrackerandelectronictheodoliteareillustrated,itmaybearef2erencefortheconsumer.

Keywords:lasertracker;electronictheodolite;target;measuresoftware

0　引　言

科技的不断进步也对产品的各种精度指标提出了更高的要求。在制造工业领域,大尺寸工件的测量一直是个比较关键的问题,单使用传统的工业测量方法已经无法满足产品要求,人们不得不花费高昂的价格购买大型三坐标测量仪,本文主要介绍了现代工业坐标测量技术中常用的两种测量系统。

工具有:

测微准直望远镜-瞄准、测微、自动反射、自动准直、投影;

水准仪-建立水准面;

自准直仪-检查导轨直线度、工作面平面度、工作台运动不稳定性、构件间的不垂直性等;

工具轴-控制大尺寸长度测量的基准轴;光学直角装置-建立一条与基准线相垂直的视线。

1　传统的工业测量技术

基于光学工具法的测量技术,通过一系列的基准点建立基准线或建立特定的几何关系。主要

　收稿日期:2006-08-19

2　现代工业测量技术

使用基于坐标测量的智能仪器,通过测量基准点的坐标确定各点之间的尺寸及位置关系。

　作者简介:杨文彬(1981-),男,辽宁人,2002年毕业于沈阳化工学院化工设备与机械专业,从事锅炉、压力容器和核电产品的质量检验工作。

60锅　炉　制　造　　　总第212期　

2.1　用电子经纬仪系统测量大尺寸工件

经纬仪坐标测量系统是由二台或多台高精度的电子经纬仪构成的基于三角交汇测量原理的组合测量系统,见图1。电子经纬仪测量目标相对于电子经纬仪水平方位角和垂直方位角,操作者可从二台或多台电子经纬仪瞄准目标并记录角度值,角度值传输到计算机后由计算机应用程序通过解算空间三角形得出被测点的X-Y-Z坐标值。系统主要由电子经纬仪、基准尺、三角架、通讯控制接口、测量软件及应用平台等组成。

用电子经纬仪测量大型工件,需两台或多台联合

建站。建站比较复杂,测速慢,取决于测量人员技术水平。且测量点单一,只能进行静态测量。2.2　用激光跟踪仪系统测量大尺寸工件激光跟踪测量系统与常规经纬仪测量系统不同,激光跟踪测量系统是由激光干涉系统与圆光栅码盘测角技术结合后发展起来的,本身有的坐标系,不需要建网定位。测量时,激光跟踪头发出一束激光,经靶标将光束原路返回到跟踪头。跟踪头动态跟踪靶标的位置,通过靶标和被测表面接触从而确定接触点的X-Y-Z位置坐标。它较电子经纬仪的优点是:测量结果与操作人员无关(不需人员瞄准),可全自动跟踪反射装置,将反射器在被测物表面移动,可实现该表面的快速数字化测量。激光跟踪测量系统的测量速度是其他系统无法比拟的,最高采样速度可达每秒1000点,特别适合于动态目标的检测,它的测量精度高,空间点位精度可达5ppm,可测量半径40米以内物体的相关几何参数,是目前工业高精度测量中的主要仪器。

3　两套测量系统对比

图1　经纬仪坐标测量系统

在大型工件高精度测量的生产实践中,初步比较了两套测量系统,两种系统的特点见表1。

激光跟踪仪

电子经纬仪一般

(人员因素较大)

表1　激光跟踪仪和电子经纬仪对比

测量精度测量速度测量范围操作人数建立系统更改站点目标辅助便携性动态测量测量环境

光照影响

高快

(每秒钟可采1000点)

慢

(取决于人员的熟练程度)

超大

1～2人

一般

3人或以上

快

(需要25～30分钟)

慢慢有好不可以同激光跟踪仪

无

快有好可以

温度、气压恒定,无振动

有

4　结束语

质量保证是产品制造过程中的重要组成部

分,现代工业测量系统已被广泛的应用于大型机械设备的安装调试,飞机、汽车和轮船部件的外形

测量,飞机装配型架、各种设备安装及核工业精密工程的安装测量中。随着科技的发展,产品精度要求的提高,现代工业测量系统必将受到越来越

多用户的青睐。