1、工作原理方面
- 激光跟踪仪主要是通过发射激光束来跟踪目标。它有一个高精度的角度编码器,能够精确测量仪器的水平角和垂直角。同时,激光干涉测量系统可以测量从仪器到目标反射镜的距离。当目标反射镜移动时,激光跟踪仪通过不断地测量角度和距离的变化,从而确定目标在三维空间中的位置。例如,在工业制造中,当一个机械零件需要精确测量其外形尺寸时,激光跟踪仪就可以实时追踪零件表面反射镜的位置,通过计算角度和距离的变化来描绘出零件的形状。 2、应用领域 (1)工业制造
- 在汽车制造领域,用于汽车车身的焊接和装配检测。激光跟踪仪可以精确测量车身各个部件的位置和形状,确保焊接的精度和装配的准确性。例如,在车架焊接过程中,它可以检测焊接点的位置是否符合设计要求,避免因焊接位置偏差导致车架强度不足等问题。
- 在航空航天制造中,用于飞机零部件的加工和装配。飞机的机翼、机身等大型部件的制造精度要求极高,激光跟踪仪可以对这些部件进行高精度的测量和定位。比如在机翼蒙皮的安装过程中,它能够精确控制蒙皮与机翼骨架的贴合精度,保证飞机的气动性能。 (2)大型设备安装与校准
- 对于大型机床的安装,激光跟踪仪可以测量机床各轴的直线度、平面度等几何精度。在港口的大型起重机安装中,它能够确保起重机的各个结构部件安装在正确的位置,保证起重机的安全运行和高效作业。 3、精度影响因素
- 环境因素:温度、湿度和空气流动等环境条件对激光跟踪仪的精度有显著影响。例如,温度变化会导致激光的波长发生改变,从而影响距离测量的精度。在高精度测量时,通常需要对环境温度进行严格控制,并且要对测量数据进行温度补偿。
- 反射镜质量:目标反射镜的质量也很关键。如果反射镜表面不平整或者反射率不符合要求,会导致激光反射信号不稳定,进而影响角度和距离测量的准确性。 4、如何选择适合自己需求的激光跟踪仪? (1)测量需求 测量范围:明确需要测量的物体尺寸大小,如小型精密零件、中等尺寸的机械部件或大型的航空航天结构件等。如果是测量大型工件,如飞机机身、大型船舶等,就需要选择测量范围大的激光跟踪仪,单站测量范围可达数十米甚至上百米。 测量精度:根据测量任务对精度的要求来选择。对于精密加工、航空航天等对精度要求极高的领域,需要选择精度达到微米甚至亚微米级的激光跟踪仪;而在一些普通工业制造中,精度要求相对较低,可以选择精度在毫米级的仪器。 测量速度:如果是在生产线上进行快速测量,或者需要对运动目标进行实时跟踪测量,就需要选择测量速度快、数据更新频率高的激光跟踪仪,以满足高效生产的需求。 (2)工作环境 温度和湿度:如果工作环境温度变化大或湿度较高,需要选择具有良好温度和湿度补偿功能的激光跟踪仪,以确保测量精度不受环境因素影响。有些激光跟踪仪配备了集成式气象站,可以实时监控和补偿温度、气压和湿度的变化。 空间限制:考虑测量现场的空间大小和布局,选择外形尺寸合适、安装方便的激光跟踪仪。对于空间狭小的场所,可能需要选择体积小巧、可灵活安装的型号;而在大型车间或户外环境中,则可以选择更大型、功能更强大的设备。 抗干扰能力:如果工作环境中有较多的电磁干扰、振动或粉尘等,需要选择抗干扰能力强、防护等级高的激光跟踪仪,以保证仪器的正常运行和测量精度。例如,具有IP54防护等级的GTS激光跟踪仪可用于苛刻的工业条件。 (3)操作便捷性 软件功能:激光跟踪仪通常配备相应的测量软件,需要选择软件功能强大、操作简单直观的产品。软件应具备数据采集、处理、分析、报告生成等功能,并且易于学习和使用,能够提高工作效率。有些激光跟踪仪的软件还支持智能交互,如内嵌智能屏幕,可显示设备信息,软件配置智能色谱,扫描过程中实时识别引导,清晰展示数据获取完整度。 自动化程度:对于需要进行大量重复测量或复杂测量任务的用户,自动化程度高的激光跟踪仪可以减少人工操作误差,提高测量效率和准确性。例如,一些激光跟踪仪具有自动对准目标、自动补偿等功能。 便携性:如果需要在不同的工作地点之间频繁移动激光跟踪仪,那么仪器的便携性就很重要。选择外形小巧、重量轻、易于携带和安装的型号,并且最好配备方便的运输箱和安装附件。 (4)预算和成本 采购成本:激光跟踪仪的价格通常较高,根据不同的品牌、型号和性能,价格范围可能从几十万到上百万不等。需要根据自己的预算来选择合适的产品,但不要仅仅以价格为唯一标准,而忽视了性能和质量。 使用成本:除了采购成本,还需要考虑使用过程中的成本,如耗材费用、维护保养费用、校准费用等。一些激光跟踪仪的耗材和配件价格较高,而另一些则相对较低,需要综合考虑这些因素。 售后服务:选择具有良好售后服务的品牌和供应商,包括产品保修、技术支持、培训等。在使用过程中遇到问题时,能够及时得到专业的帮助和解决方案,以减少停机时间和维修成本。