测量仪的种类与特点

激光跟踪仪

何谓激光跟踪仪

激光跟踪仪是将激光照射到接触测量目标物的目标(使用反射器等)上,然后经目标反射的激光返回发光源,从而确定目标的三坐标位置的光学测量仪。激光的发光源在追踪来自目标的反射光的同时,移动发光部和接收器,故以“跟踪仪”(进行追踪的仪器)命名。读取到的三维坐标一般会传送到运算软件,计算出尺寸值、角度、几何公差等数据。

激光跟踪仪的特点

与普通CMM相比,激光跟踪仪的特点是能够测量大型测量目标物。对于龙门型或关节臂式CMM来说,外观尺寸再大也只有数米的测量范围,相比之下,激光跟踪仪一般都拥有10米以上的测量范围。
此外,由于能够边测量基准点边移动主机,即使在有遮光物体或需要测量更大物体时也能测量。
测量场景比如测量飞机等大型目标物、大型设备的部件、大型加工设备加工后的切削件等庞大的目标物时,这种测量方式得到广泛应用。

激光跟踪仪的构成

A
控制用电脑
B
投影部/接收器
C
三脚架
D
反射器

组成激光跟踪仪的部件一般分为4大类。
它们分别是集发射器和接收器为一体的相机主机部分、支撑相机主机的三脚架、与测量目标物接触的反射器、以及安装有运算软件的控制用PC。

激光跟踪仪的原理

激光跟踪仪的测量原理一般是,把从发光部到反射器的距离信息(通过三角测距法等方法获取)与激光发射角度信息(使用编码器等装置测量测得)相结合,求出球形反射器的中心坐标。角度方向是从水平和垂直两个方向进行测量。
相机主机追踪激光,沿着水平方向和垂直方向转动,使激光始终照射在接收器上。

反射器的结构为里面是镜面,不管以什么角度接收到激光,始终会从中心反射激光。反射器本身是真球的形状,始终从中心反射激光,从而求出反射器本身的球中心坐标。

激光跟踪仪的优点

激光跟踪仪的优点在于能够对大型目标物进行高精度的三坐标测量。龙门型和关节臂式三坐标测量仪的测量范围有限,当使用游标卡尺等手动工具或卷尺时不易测量准确,执行三坐标测量十分困难。
此外,可以读取产品的3D CAD数据、测量出与实际部件的差异也是激光跟踪仪的优点。

激光跟踪仪的尺寸测量案例

坐标

孔的XYZ坐标

使用基恩士WM系列测量

尺寸测量

2条直线间的距离、2个孔间的距离

使用基恩士WM系列测量

虚拟线/虚拟点

从相交线到孔的距离、从交点到孔的距离

使用基恩士WM系列测量

几何公差

平面的平面度、孔的真圆度、2条直线的平行度、2条直线的直角度

使用基恩士WM系列测量

基恩士WM系列介绍

基恩士WM系列是全新的测量仪器,在易用性、成本、可搬运性方面克服了普通激光跟踪仪的弱点。
手持式探头配备了可随手操作的触摸屏,测量时操作简单便捷。而且还能轻松携带至各种地点,只需2分钟即可开始测量。该系列的测量仪即使是对测量不熟练的人员也能轻松操作。

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