激光跟蹤儀與精密測量

激光跟蹤儀，已被業(yè)界公認(rèn)為是可在大尺寸精密測量領(lǐng)域各環(huán)節(jié)中提供可靠3D/6D數(shù)據(jù)的解決方案，并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的生產(chǎn)制造中，包括：航空航天、汽車制造、船舶重工、能源設(shè)施、建筑工程、國防軍工、科研院所等等。

激光跟蹤儀在大范圍、大尺度環(huán)境下的豐富功能已經(jīng)被業(yè)界所熟識，那么在本案例中，我們將分析討論激光跟蹤儀在狹小空間內(nèi)的測量解決方案，以進(jìn)一步豐富和拓展激光跟蹤儀的使用思路和增加應(yīng)用領(lǐng)域。

案例概況

本案的測量需求，為：測量一個長4500mm，內(nèi)徑80mm的細(xì)長桿件，對內(nèi)徑母線進(jìn)行高精度測量，評價其直線度、圓柱度、同軸度和相關(guān)的其它數(shù)據(jù)。

測量難點

本案的測量難點在于：在一個狹小的空間內(nèi)進(jìn)行測量，并同時需要靈活且流暢的靶球控制，在細(xì)桿內(nèi)部各待測點采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為制造提供數(shù)據(jù)支撐。

圖1：Radian激光跟蹤儀與各型號SMR靶球

API解決方案

針對本類型的測量作業(yè)，API開發(fā)了專門應(yīng)用于狹小空間的跟蹤儀工裝附件，該工裝附件由SMR固定底座、彈簧、頂絲、以及固定桿組成（參考圖2），可根據(jù)實際場景，將各型號SMR靶球吸附固定在工裝上，對細(xì)桿內(nèi)部待測部位進(jìn)行測量。

圖2：API細(xì)桿內(nèi)部測量工裝附件結(jié)構(gòu)示意圖

測量過程概要

1.將激光跟蹤儀架設(shè)在可通視待測桿件內(nèi)部的合適位置；

2.進(jìn)一步微調(diào)工件與跟蹤儀的位置關(guān)系，使激光能夠不被遮擋地通過內(nèi)徑空間，隨即測量工件端頭，建立工件坐標(biāo)系，使坐標(biāo)系的標(biāo)的軸（根據(jù)實際情況可設(shè)置為X、Y或Z軸）沿著工件的軸線方向；

3.配合工裝附件，將SMR靶球放入待測工件內(nèi)部進(jìn)行測量，測量時，位于工裝上的彈簧和頂絲將配合起到頂壓的作用，使SMR靶球與待測工件內(nèi)壁實時保持貼合狀態(tài)（參考圖3），以測得符合標(biāo)準(zhǔn)的有效數(shù)據(jù)；

4.配合使用測量軟件的過截面測量功能，通過工裝，讓SMR靶球沿著軸線移動，通過預(yù)設(shè)的相應(yīng)截面時（如X＝100、200、300時），自動采集數(shù)據(jù)；

5.測量其它所需數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)處理和評價工作。

圖3：本案測量示意圖

SMR工裝的靈活應(yīng)用

本案中的SMR工裝附件，其拉桿設(shè)計為分段式快速安裝結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實際需求進(jìn)行增減，方便測量作業(yè)的實施。此外，在針對盲孔測量時，還可配套偏心拉桿，固定在工裝前端，按照上述操作步驟，實現(xiàn)對盲孔內(nèi)部的精準(zhǔn)測量。

結(jié) 論

Radian激光跟蹤儀配合SMR及工裝，完美解決了細(xì)桿狀工件內(nèi)部狹小空間高精度3D測量的問題。API自主開發(fā)的各種激光跟蹤儀功能拓展附件，已得到了來自各行業(yè)用戶的高度好評，極大地拓展了激光跟蹤儀的應(yīng)用領(lǐng)域。

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