激光跟蹤儀空間姿態(tài)測量儀

中圖儀器GTS激光跟蹤儀空間姿態(tài)測量儀是高精度、便攜式的空間大尺寸坐標測量機，同時具高精度（μm級）、大工作空間（百米級），能夠解決大型、超大型工件和大型科學(xué)裝置、工業(yè)母機等全域高精度空間坐標和空間姿態(tài)的測量問題。被廣泛應(yīng)用在飛機、汽車、船舶、航天、機器人、核電、軌道交通等裝備制造行業(yè)以及大型科學(xué)工程、工業(yè)母機的高精密加工和裝配中，已成為多個行業(yè)的習(xí)慣和測量標準。

激光跟蹤儀被廣泛應(yīng)用在飛機、汽車、船舶、航天、機器人、核電、軌道交通等裝備制造行業(yè)以及大型科學(xué)工程、工業(yè)母機的高精密加工和裝配中，已成為多個行業(yè)的習(xí)慣和測量標準。

GTS激光跟蹤儀空間姿態(tài)測量儀已經(jīng)發(fā)展出三自由度激光跟蹤儀和六自由度激光跟蹤儀家族系列，可以和多種形式的合作目標測頭配合使用：

1、GTS3000激光跟蹤儀與光學(xué)回射靶球配合組成三自由度激光跟蹤儀，能對大尺度空間內(nèi)的點、線、面、曲面等幾何特征進行精確測量；

2、GTS6000激光跟蹤儀與空間姿態(tài)探頭配合組成六自由度激光跟蹤儀，能夠根據(jù)合作目標的精確空間姿態(tài)對被測工件的內(nèi)部特征、隱藏特征或曲面等復(fù)雜特征進行快速、高精度的測量。

功能特點

1、主機測量系統(tǒng)

（1）集成化控制主機設(shè)計

強大CPU處理能力、緊湊型的控制主機內(nèi)置于激光跟蹤頭，主機集成化的設(shè)計大大減少設(shè)備連接線纜和攜帶箱體數(shù)量，方便現(xiàn)場快速安裝。

（2）目標球自動鎖定技術(shù)

目標鎖定相機在斷光時會在小范圍內(nèi)自動搜索到目標球，完成斷光續(xù)接，自動鎖定目標球，全過程不需人為操作，提高測量效率。

（3）HiADM測距技術(shù)

激光絕對測距（ADM）和激光干涉測距（IFM）融合技術(shù)（HiADM），將激光干涉測長的高動態(tài)速度與激光絕對測距功能相結(jié)合，保證測量精度，并實現(xiàn)擋光恢復(fù)。

（4）一體化氣象站

一體化的環(huán)境氣象站自動監(jiān)視及更新環(huán)境氣象參數(shù)，實時補償溫度、空氣壓力和濕度對激光在空氣中空氣折射率的影響，保證測量的準確性。

（5）MultiComm通信

設(shè)備與電腦之間可以通過硬件觸發(fā)、有線網(wǎng)絡(luò)或無線WIFI等多種方式數(shù)據(jù)通信，方便保密車間的現(xiàn)場使用，最高測量數(shù)據(jù)輸出速度1000點/秒。

（6）便攜性運輸

集成化主機設(shè)計的激光跟蹤頭，集成式的配件運輸箱，使得整個運輸箱體系統(tǒng)體積小、重量輕，并且便于在不同的工作地點之間進行運輸。

（7）密封防護設(shè)計

IP54防護等級，保證主機免受灰塵和其他污染物的進入，環(huán)境適用性強。

（8）穩(wěn)固三腳架

穩(wěn)定、便捷的三角架和底盤設(shè)計確保穩(wěn)定的地面測量條件，靈巧升降機構(gòu)設(shè)計省力操作，穩(wěn)固的三角支撐系統(tǒng)避免環(huán)境震動帶來的精度損失。

2、iProbe 6D姿態(tài)探頭

（1）機器視覺和重力對齊的傳感融合技術(shù)測量空間姿態(tài)。

（2）可以測量孔、洞等內(nèi)部特征、隱藏特征的幾何結(jié)構(gòu)。

（3）雙探頭設(shè)計，對復(fù)雜特征測量時更加高效。

（4）無線傳輸，簡易隨行。

3、iTracker 6D姿態(tài)智能傳感器

（1）姿態(tài)傳感器自動跟隨鎖定激光束，測量靈活性高。

（2）俯仰角和偏航角不受光學(xué)回射器接收角度的限制。

（3）簡易接口連接，便于安裝在機床或機器人上，重復(fù)性高、精度高。

（4）專用波段激光束和濾光設(shè)計，對環(huán)境光不敏感。

（5）采樣速度200點/秒。

4、EyeScan跟蹤式激光掃描系統(tǒng)

（1）動態(tài)追蹤，無需貼點

（2）測量范圍廣，支持大跨度轉(zhuǎn)站

（3）41條藍色激光線，不懼黑亮

（4）碳纖維材質(zhì)，便攜穩(wěn)定

（5）高采掃描速度1360000點每秒

5、SpatialMaster空間測量軟件

SpatialMaster（簡稱SMT）是一款自主研發(fā)，專為大尺寸測量設(shè)備如激光跟蹤儀配套使用，并且通過PTB認證的通用三維測量分析軟件。SMT支持多個任意類型的儀器同時測量，測量數(shù)據(jù)可溯源的，具有強大的數(shù)據(jù)處理分析功能，支持生產(chǎn)制造過程中的幾何尺寸公差(GD&T)評定，此外SMT具有優(yōu)秀的用戶交互性，方便靈活的分析報告功能。

6、RobotMaster機器人檢測校準套件

基于GTS激光跟蹤儀的RobotMaster機器人套件為工業(yè)機器人空間絕對位置精度測量標定和性能檢測提供高效可行的解決方案，既提供基于光學(xué)靶球的經(jīng)濟方案，也提供基于6D姿態(tài)智能傳感器的增強方案。

在石油化工領(lǐng)域，激光跟蹤儀高精度、高效率的特點，在管板式熱交換器測量中得到了廣泛應(yīng)用。

測量需求

在石油化工領(lǐng)域，管板式熱交換器內(nèi)部有多個管板和折流板，每一塊管板和折流板上都有多個管孔，導(dǎo)熱管束平行穿過折流板和管板，管束的兩端通過焊接固定在管板上，為了使每一根管束都能順利裝在管板和折流板，在實際生產(chǎn)中需要確保每個導(dǎo)熱管對應(yīng)的管孔必須在同一條軸線上，且每個管板和折流板在安裝固定過程需要保持平行。

熱交換器示意圖

解決方案

GTS激光跟蹤儀利用激光束的準直性和測距技術(shù)，可以快速、精確地測量熱交換器的關(guān)鍵尺寸，如管孔位置和管板平面度等。

激光跟蹤儀進行管板式熱交換器測量有以下優(yōu)勢：

1.高精度：激光跟蹤儀的測量精度可達到微米級別，滿足了石油化工行業(yè)對熱交換器尺寸控制的嚴格要求；

2.高效率：與傳統(tǒng)測量方法相比，激光跟蹤儀單人輕松操作，大大縮短測量時間，提高工作效率；

3.測量范圍大：激光跟蹤儀測量半徑可達80米，滿足多種規(guī)格尺寸測量需求；

4.可視化數(shù)據(jù)：激光跟蹤儀自動記錄和存儲測量數(shù)據(jù)，可視化圖形清晰展示各部分數(shù)據(jù)，快速引導(dǎo)裝配；

5. 柔性測量：激光跟蹤儀可以在空間自由移動，適應(yīng)不同的測量環(huán)境和對象。

現(xiàn)場應(yīng)用實例

1.導(dǎo)熱管安裝測量

下圖為導(dǎo)熱管測量數(shù)據(jù)，通過SpatialMaster分析軟件中的向量組查詢功能，不難看出導(dǎo)熱管在安裝過程中中間部分出現(xiàn)了變形，可根據(jù)軟件的視圖中導(dǎo)熱管變形位置及方向，進行調(diào)整來提高裝配精度。

導(dǎo)熱管數(shù)據(jù)分析圖

2.管板和折流板平面度測量

為了管束在安裝過程中保證平行，在實際生產(chǎn)中就需要保證單個管板和折流板的平面度符合要求，可以使用GTS3600型號激光跟蹤儀搭配1.5英寸高精度SMR反射目標靶球，對管板和折流板的平面進行測量。

管板數(shù)據(jù)分析圖

GTS系列激光跟蹤儀，具有精度高、測量范圍大、安裝簡單及操作方便等特點，在上述案例中，GTS系列激光跟蹤儀，不僅能滿足產(chǎn)品的測量需求，還能提升產(chǎn)品的安裝精度，為大尺寸部件的安裝提供數(shù)字化的保障。