激光跟蹤儀與電子經(jīng)緯儀在大尺寸工件測量中的比較

1、文章編號:C N23-1249(200806-0059-02激光跟蹤儀與電子經(jīng)緯儀在大尺寸工件測量中的比較楊文彬(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司,黑龍江哈爾濱150046摘要:通過比較激光跟蹤儀與電子經(jīng)緯儀的測量原理、方法,闡述了激光跟蹤儀與電子經(jīng)緯儀的性能和特點,為用戶提供參考。關(guān)鍵詞:激光跟蹤儀;電子經(jīng)緯儀;靶標(biāo),測量軟件中圖分類號:T H744文獻(xiàn)標(biāo)識碼:BCam pa r ison of La ser Tracker and Electron i c Theodolite i n B i gD i m en si on W or kp i ece M ea sur e F i eldYang

2、 W en -bin(Harbin Boile r Co .L td,Harbin 150046,China Abstra ct:Co mpa r e the measure princi p le and me thod about laser tr acke r and elec tr onic theodolite,the ca pability and character of la ser tr acker and e lec tr onic theodolite are illustr a ted,it may be a r ef 2e r ence f or the consum

3、 er .Key wor ds:lase r tr acke r ;elec tr onic theodolite ;target;measure soft ware收稿日期6作者簡介楊文彬(,男,遼寧人,年畢業(yè)于沈陽化工學(xué)院化工設(shè)備與機械專業(yè),從事鍋爐、壓力容器和核電產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗工作。0引言科技的不斷進步也對產(chǎn)品的各種精度指標(biāo)提出了更高的要求。在制造工業(yè)領(lǐng)域,大尺寸工件的測量一直是個比較關(guān)鍵的問題,單使用傳統(tǒng)的工業(yè)測量方法已經(jīng)無法滿足產(chǎn)品要求,人們不得不花費高昂的價格購買大型三坐標(biāo)測量儀,本文主要介紹了現(xiàn)代工業(yè)坐標(biāo)測量技術(shù)中常用的兩種測量系統(tǒng)。1傳統(tǒng)的工業(yè)測量技術(shù)基于光學(xué)工具法的測量技術(shù),

4、通過一系列的基準(zhǔn)點建立基準(zhǔn)線或建立特定的幾何關(guān)系。主要工具有:測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡-瞄準(zhǔn)、測微、自動反射、自動準(zhǔn)直、投影;水準(zhǔn)儀-建立水準(zhǔn)面;自準(zhǔn)直儀-檢查導(dǎo)軌直線度、工作面平面度、工作臺運動不穩(wěn)定性、構(gòu)件間的不垂直性等;工具軸-控制大尺寸長度測量的基準(zhǔn)軸;光學(xué)直角裝置-建立一條與基準(zhǔn)線相垂直的視線。2現(xiàn)代工業(yè)測量技術(shù)使用基于坐標(biāo)測量的智能儀器,通過測量基準(zhǔn)點的坐標(biāo)確定各點之間的尺寸及位置關(guān)系。第6期鍋爐制造No.62008年11月BO I L ER MA NU F ACT UR I NGNov .2008:200-08-19:1981-20022.1用電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)測量大尺寸工件經(jīng)緯儀坐標(biāo)測量系統(tǒng)

5、是由二臺或多臺高精度的電子經(jīng)緯儀構(gòu)成的基于三角交匯測量原理的組合測量系統(tǒng),見圖1。電子經(jīng)緯儀測量目標(biāo)相對于電子經(jīng)緯儀水平方位角和垂直方位角,操作者可從二臺或多臺電子經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)目標(biāo)并記錄角度值,角度值傳輸?shù)接嬎銠C后由計算機應(yīng)用程序通過解算空間三角形得出被測點的X -Y -Z 坐標(biāo)值。系統(tǒng)主要由電子經(jīng)緯儀、基準(zhǔn)尺、三角架、通訊控制接口、測量軟件及應(yīng)用平臺等組成 。圖1經(jīng)緯儀坐標(biāo)測量系統(tǒng)用電子經(jīng)緯儀測量大型工件,需兩臺或多臺聯(lián)合建站。建站比較復(fù)雜,測速慢,取決于測量人員技術(shù)水平。且測量點單一,只能進行靜態(tài)測量。2.2用激光跟蹤儀系統(tǒng)測量大尺寸工件激光跟蹤測量系統(tǒng)與常規(guī)經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)不同,激光跟蹤測量

6、系統(tǒng)是由激光干涉系統(tǒng)與圓光柵碼盤測角技術(shù)結(jié)合后發(fā)展起來的,本身有獨立的坐標(biāo)系,不需要建網(wǎng)定位。測量時,激光跟蹤頭發(fā)出一束激光,經(jīng)靶標(biāo)將光束原路返回到跟蹤頭。跟蹤頭動態(tài)跟蹤靶標(biāo)的位置,通過靶標(biāo)和被測表面接觸從而確定接觸點的X -Y -Z 位置坐標(biāo)。它較電子經(jīng)緯儀的優(yōu)點是:測量結(jié)果與操作人員無關(guān)(不需人員瞄準(zhǔn),可全自動跟蹤反射裝置,將反射器在被測物表面移動,可實現(xiàn)該表面的快速數(shù)字化測量。激光跟蹤測量系統(tǒng)的測量速度是其他系統(tǒng)無法比擬的,最高采樣速度可達(dá)每秒1000點,特別適合于動態(tài)目標(biāo)的檢測,它的測量精度高,空間點位精度可達(dá)5ppm ,可測量半徑40米以內(nèi)物體的相關(guān)幾何參數(shù),是目前工業(yè)高精度測量中的主要儀器。3兩套測量系統(tǒng)對比在大型工件高精度測量的生產(chǎn)實踐中,初步比較了兩套測量系統(tǒng),兩種系統(tǒng)的特點見表1。表1激光跟蹤儀和電子經(jīng)緯儀對比激光跟蹤儀電子經(jīng)緯儀測量精度高一般(人員因素較大測量速度快(每秒鐘可采1000點慢(取決于人員的熟練程度測量范圍超大一般操作人數(shù)12人3人或以上建立系統(tǒng)快(需要2530分鐘慢更改站點快慢目標(biāo)輔助有有便攜性好好動態(tài)測量可以不可以測量環(huán)境溫度、氣壓恒定,無振動同激光跟蹤儀光照影響有無4結(jié)束語質(zhì)量保證是產(chǎn)品制造過程中的重要組成部分,現(xiàn)代工業(yè)測量系統(tǒng)已被廣泛的應(yīng)用于大