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激光跟踪仪讲解-共11页

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激光干涉测量技术

激光干涉测量技术

数字处理
A O
C
B
O’
D
激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术
3）位置跟踪控制系统
误差分析：
激光干涉测量过程中，由于跟踪转镜的转角不参与对测量值的计算，所以只要在 运动过程中能保证干涉仪能进行干涉测量，不丢光，就能完成测量任务。电气系统 的稳态误差不会对测量精度产生影响。
A O
C
B
O’
D
光电池位置偏差对干涉仪测量精度的影响：光电池位置偏差对激光跟踪干涉仪测距精度影响不大，
新建立4个约束方程，可见存在一个冗余方程。
A B
D 3）只要增加动点数，使得冗余的约束方程个数大于或等于系统
未知参数，就可对系统进行标定。
C
激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术
解决自标定问题 四路激光跟踪干涉测量系统——引入n个动点
1）两点间距离公式，可建立4n个约束方程。 2）同时引入了3n个未知量（每个动点的x、y、z坐标）。 3）系统原有的未知量 共3×(4+1)＝15个
激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术
三路激光跟踪干涉测量系统
每一路激光跟踪干涉仪实时跟踪目标镜运动，并测量出目标镜到 跟踪转镜中心的相对长度变动量。
•如果动点到基点的初始长度已知，
P
那么动点移动后，其到基点的距离也就可以确定。
A B
•如果三个基点的相对位置关系也已知， 那么空间种运动目标的位置也就唯一确定。
基点1
基点2
基点3
基点4
基点5
L1 (x0 xb1)2 ( y0 yb1)2 (z0 zb1)2
初 始
L2 (x0 xb2 )2 ( y0 yb2 )2 (z0 zb2 )2

激光跟踪仪培训报告

激光跟踪仪培训报告

激光跟踪仪培训报告一、培训目的及背景二、培训内容及安排1.激光跟踪仪的基本原理通过讲解激光的特性以及激光跟踪仪的组成和工作原理，使学员对仪器有更深入的了解。

2.激光跟踪仪的操作这一环节主要是以实操为主，向学员展示激光跟踪仪的具体使用方法和操作技巧。

3.激光跟踪仪的应用案例介绍通过介绍一些实际应用中的成功案例，让学员了解激光跟踪仪的广泛应用领域和其在工业生产中的作用。

4.常见故障排除结合实际案例，讲解激光跟踪仪在使用过程中可能出现的常见问题及解决方法。

5.安全事项及维护保养强调激光跟踪仪的使用安全规范以及定期维护保养措施，确保仪器的长期稳定运行。

三、培训效果及总结此次培训活动取得了良好的效果。

通过课堂教学和实际操作，学员们对激光跟踪仪的原理和操作有了更深入的理解，并熟练掌握了其使用方法。

通过案例介绍，学员们对激光跟踪仪的应用广度和市场需求等方面有了更全面的认识，为今后的发展和应用提供了参考。

此外，通过故障排除和维护保养的培训，使学员们能够更加熟练地处理常见故障，并掌握了正确的维护保养方法，延长仪器的使用寿命，提高了生产效率。

在总结中，我们强调了激光跟踪仪的重要性和应用前景，鼓励学员们不断深化学习，把所学知识应用到实践，积极探索激光跟踪仪在更多领域中的应用。

四、培训反馈及改进通过培训反馈，我们了解到学员们对激光跟踪仪培训的满意度较高。

学员们认为培训内容详细、实用，能够满足实际工作需求。

同时，也提出了一些建议，希望今后能够加强实操环节，并提供更多实际案例，以加深对激光跟踪仪的理解。

根据学员们的反馈意见，我们将进一步改进培训课程。

下一次的培训中，我们将增加实操环节的比重，并精选更多实际案例，以便学员们更好地应用所学知识。

五、培训结语本次激光跟踪仪培训的顺利举办，对提高员工的工作技能和应用水平有着积极的促进作用。

相信在今后的工作中，学员们能够充分发挥所学的激光跟踪仪知识，为企业的发展做出更大的贡献。

同时，我们也将持续组织类似的培训活动，以帮助更多员工提高自身素质和技能。

leica激光跟踪仪工作原理

leica激光跟踪仪工作原理

leica激光跟踪仪工作原理
Leica激光跟踪仪的工作原理涉及激光技术和跟踪技术。

首先，激光技术利用激光器产生一束高度聚焦的激光束，这个激光束可以
被用来精确测量距离和位置。

其次，跟踪技术利用传感器和算法来
检测和跟踪特定目标的运动。

Leica激光跟踪仪通过将激光束投射
到目标上并使用传感器来测量激光束的反射或散射，从而确定目标
的位置和运动轨迹。

这些数据可以被用来实现目标的跟踪和定位，
适用于各种应用领域，如工业制造、建筑测量、医学影像等。

通过
精密的激光技术和跟踪技术的结合，Leica激光跟踪仪能够实现高
精度的目标跟踪和定位。

T-Probe激光跟踪仪工作原理

T-Probe激光跟踪仪工作原理

T-Probe激光跟踪仪工作原理由于激光发散性很小，测距精度高，人们在几十年前就开始用激光干涉仪来测距离。

进而用它测直线度和角度，特别在较长距离的测量中发挥了它的优势。

但是激光干涉仪使用时要求找好准直，如果干涉镜或反射镜偏离了激光光轴，那么就出错，而且不能断光再续，必须重新再来，甚至中间有东西当一下光也是如此。

这些限制了它在空间坐标测量中的应用，另一方面激光终究是一个测长的工具，要用来做空间测量则必须寻求其他的定位装置。

激光跟踪仪产品中文名：激光跟踪仪外文名：Laser Tracker System类别：大尺寸测量仪器适用领域：工业测量系统基本内容激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。

它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。

它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。

激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成。

激光跟踪仪原理激光跟踪测量系统的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头调整光束方向来对准目标。

同时，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。

简单的说，激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点，同时确定目标点的空间坐标。

激光跟踪仪结构图激光跟踪仪原理图T-Probe在测头中心放置了反射镜，同时按一定的阵列分布了10个红外发光二极管，这样就反映了T-Probe的6个位置参数，进而根据给定的参数给出测头探针针头中心的坐标。

这就可以用此探针来对被测对象进行测量。

T-Probe的发明使隐蔽处测量成为可能，尤其是对方向姿态的测量大大扩展了激光跟踪仪的应用，例如可以用于机器人姿态的动态测量。

激光跟踪仪组装说明

激光跟踪仪组装说明

如果红色指示灯持续闪烁超过15 分钟，则检查 PC 与 MCU 电源 开关旁的端口之间的以太网网线 连接。 可使用 IFM 模式或 ADM 设置的� IFM 模式进行扫描。 当将跟踪器设置为 ADM 模式时， 建议每小时运行一次 Home 命令。
应使用哪一种远景模式进行 扫描？ 当将跟踪器设置为 ADM 模式时，应多长时间运行 一次 Home 命令？
2. 安装跟踪器
• 用螺丝将主轴安装到稳定的仪器架上，使 用提供的活动扳手旋紧螺丝。检查装好的 仪器架，确保仪器架稳定且牢固。� • 用手柄抬起跟踪器并将它放在主轴上。 • 转动联锁杆将主轴上紧。
6. 启动
完成所有连接后，打开位于MCU 右侧的电源。接通电 源后首次运行应用软件时，将运行 Startup Checks。 Startup Checks 等待激光稳定，需要大约 10 分钟，然后 初始化跟踪器。
3. 连接系统
警告：在正确连接好所有线缆之前，不要
接通系统中任何部件的电源。 • 将 30 英尺通信线／电源线与跟踪器头 （ 底部）和 MCU （ 左侧）连接。 • 将提供的以太网网线从 MCU 的右侧连接 至 PC 以太网端口。 • 将远程气温传感器连接至MCU 温度 端口 1。 • 将MCU 电源线连接至MCU 和 120 或 240 伏交流电源。建议在电源和跟踪器之 间使用不间断电源（ UPS）。
FARO 激 光 跟 踪 器 组 装 说 明
包装箱2
1. 拆开系统包装
• • • • • • • 跟踪器头 主控单元(MCU） MCU 电源线 30 英尺通信线／电源线 以太网网线 远程温度传感器 带活动扳手的主轴
5. 计算机配置
FARO 激光跟踪器需要以下配置：奔腾 III PC、运行� Windows 2000 或 Windows XP 及带有以太网卡。 • 只应启用一个以太网卡。 • TCP/IP 设置应设置为静态地址 128.128.128.1，子网 掩码为 255.255.255.0. • 激光跟踪器的 IP 地址为128.128.128.100。直接连接 激光跟踪器需要提供的绞接以太网网线和 RJ-45 插头。

T3激光跟踪仪使用手册_修改版

T3激光跟踪仪使用手册_修改版
这样的三个数r，φ，θ叫做点P的球面坐标，这里r，φ，θ的变化范围为：
0 ≤ r < +∞
0 ≤φ≤ 2π
0 ≤θ≤ π
r =常数，即以原点为心的球面；θ=常数，即以原点为顶点、z轴为轴的圆锥面；φ=常数，即过z轴的半平面。其中：
x=rsinθcosφ
y=rsinθsinφ
z=rcosθ
如上图所示，柱坐标系中的三个坐标变量是r、φ、z。与直角坐标系相同，柱坐标系中也有一个z变量。各变量的变化范围是：
图中左边为空心球，右边为实心球
智能测头
智能测头是选配件，用来测量隐藏点，其大大减少了工具装备的数量从而提高了在可视范围障碍区域的测量效率。智能测头配备了50mm至700mm的探针从而能够测量大型结构件的隐藏点和不能用标准SMR直接测量的深点。
用户改变探针长度、探针角度或方向来接近要测量的特征点。智能测头控制器和跟踪系统之间的通讯可以通过有线或者无线射频连接，工作范围大于25米，精度为±007mm。
第三章：
1
TrackerCalib主界面
TrackerCalib软件是API公司专为激光跟踪仪而开发的软件，其可以实时对激光跟踪仪运行状态进行监测，并且方便用户可以快速的对激光跟踪仪精度进行校准。
打开激光跟踪仪并预热15分钟。推荐继续预热15-45分钟以保证需要的精度。如果激光跟踪仪放置在一个温差很大的环境中并且精度要求较高时推荐系统上电后预热2小时。
绿灯闪(快)
跟踪仪正在获取测量数据。
5
激光跟踪仪原理
干涉距离测量(IFM)和绝对距离测量(ADM)
API激光跟踪仪III包括一个一个红色氦氖激光束，激光束被靶球（SMR）反射回来。激光跟踪仪通过测量俯仰角（EL）和水平方位角（AZ）以及一个半径距离来决定反射镜中心点的球坐标。角EL和AZ用安装在激光跟踪仪仰角轴和方位角轴上的编码器测量。半径用一个叫做干涉计的装置测量。干涉计根据光的氦氖激光的稳定波长测量半径大小。坐标数据被传送到装有Spatial Analyzer的电脑主机。Spatial Analyzer把这些数据传送到一个用户根据数据系统定义的坐标结构中。

激光跟踪仪坐标系原理

激光跟踪仪坐标系原理

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

激光跟踪仪应用介绍

激光跟踪仪应用介绍

激光跟踪仪应用介绍问：公司现在使用的多功能精密检测设备是？答：全称Leica激光跟踪仪AT401，激光跟踪仪以其优异的性能成为超大空间范围内的精密坐标测量设备，凭借内部电池供电以及对恶劣环境的适应能力，它可以在各种工作条件下保持最高精度的测量。

问：Leica激光跟踪仪AT401的便携性能如何？答：Leica激光跟踪仪AT401整个测量系统轻于15kg，包括便携包装箱及紧凑放置其中的全部附件，甚至可放置在大多数的商用飞机顶部行李箱，真正成为全球最便携的坐标测量系统(CMM)。

问：Leica激光跟踪仪AT401在何种环境中可以使用？答：Leica激光跟踪仪AT401全密封的结构设计，并通过IP54(IEC 60529)独立验证，确保系统可以在最恶劣的情况下运行。

冷却液喷洒、碳末、焊接飞溅物等都不会对设备造成影响。

AT401是第一台通过验证的户外(包括在雨中)使用激光跟踪仪。

防护等级：IP54运行温度：0℃至40℃湿度：最大95%工作海拔高度：-700m至5500m问：Leica激光跟踪仪AT401的检测靠什么实现：答：Leica于2009年引入PowerLock自动目标锁定功能。

这种光学技术可自动探测反射球并快速锁定激光束，对正在移动的反射球也毫不例外。

这种技术打破了过去操作者需要在“黑暗状态”寻找光束的传统方法，而是激光束直接锁定使用者的手持目标使整个激光跟踪仪的操作更加简单。

问：Leica激光跟踪仪AT401机器供电以及无线操作：答：Leica激光跟踪仪AT401带有两块电池，一块在传感器中，另一块在控制器中，可供设备一整天工作使用。

当电量接近零时，电池可以更换或者自动热交换，激光跟踪仪可继续工作。

同时设备集成了WiFi，使之成为一个完全无线的移动测量机。

该设备可以通过以太网供电。

基于此技术，普通的网线就可以给传感器传输数据和供电。

问：Leica激光跟踪仪AT401关于测量范围：答：Leica激光跟踪仪AT401带有无限旋转的传感器可以水平全方位360°和垂直290°测量，具有320m测量范围。

激光对中仪简易操作说明书

激光对中仪简易操作说明书

OPTALIGN® smart操作说明书轴对中认识您手里的OPTALIGN smartOPTALIGN smart 有三个功能键尺寸键，用来随时回到尺寸界面输入或者修改机器尺寸.测量键，用来开始测量过程.结果键，用来查看对中结果.其他几个键功能如下：返回键，可用来确认输入的尺寸以及把操作者带回到前一个操作界面.清除键，用来删除不小心输错的信息.菜单键，提供给您一个在操作过程中的选择和不同对中状态下下一步的操作.导航方向键，操作过程中的方向指示.开机/关机/回车’键，用来执行双重功能：开机, 确认输入的值以及进入任意选择的项目.数字符号键，用于输入数字，符号以及加减乘除运算符号.1. 对中状态指示灯2. USB接口/传感器接口/充电器接口3. 功能键：尺寸/测量/结果4. 返回/清除/菜单键5. 导航键6. 开关机/回车键7. 数字输入键盘8. 蓝牙指示灯9. 电池状态灯装上激光系统，打开仪器确保要对中的机器停电上锁，以及所有的安全措施已经采取。

安装好支架，传感器和反射镜，传感器应当安装在静止的机器一侧。

比如，如果是风力发电机齿轮箱和发电机的对中，传感器应当用磁性支架安装在齿轮箱一侧的刹车盘上，反射镜用链式支架或者磁性支架安装在发电机侧的轴上。

把传感器电缆和仪器连接，注意电缆插头的红点对着接口的红点（蓝牙配置的话，直接打开蓝牙开关），按开机键几秒后听到”嘀”的一声，仪器打开，稍后，仪器屏幕进入尺寸界面。

1．输入尺寸使用数字键直接在缺失的位置输入所有相关尺寸。

一按下数字键就会出现编辑框，输完尺寸可以按回车键或者返回键来确认。

还可以用导航键盘在不同尺寸位置间切换。

需要输入的尺寸如下：传感器到反射镜的距离（从箭头位置量到白线位置） 传感器到联轴器中间的距离联轴器直径（默认值是100mm ，可以不用更改） 联轴器中间到右侧机器前对地脚的距离 右侧机器前地脚到后地脚的距离 机器转速具体如下图所示：（尺寸界面总可以通过按尺寸键来进入）传感器（激光）不动的机器反射器（镜子）要调整的机器OPTALIGNsmart 控制单元2．测量按测量键就可以开始测量程序，调整激光：首先，需要将激光调整到传感器中心位置。

激光跟踪仪靶球原理

激光跟踪仪靶球原理

激光跟踪仪靶球原理嗨，朋友们！今天咱们来聊一聊激光跟踪仪靶球的原理，这可真是个超级有趣又特别有用的东西呢！我有个朋友叫小李，他在一家精密制造工厂工作。

有一次我去他那儿参观，看到那些工人们用激光跟踪仪来测量一些超精密的零件，那个小小的靶球在整个测量过程中可起着关键的作用。

我当时就特别好奇，这小靶球到底是怎么工作的呢？这就像我们看到一个魔术，急于知道背后的秘密一样。

那咱们就先来了解一下激光跟踪仪吧。

激光跟踪仪就像是一个超级精确的眼睛，它发射出激光束，然后追踪这个靶球的位置。

这个靶球啊，别看它小小的，就像一个神秘的小星球一样，有着独特的结构和原理。

这个靶球的表面是特制的。

你可以把它想象成一个镜子，但又不是普通的镜子哦。

它就像一个特别善于反射光线的小精灵，当激光束照射到它上面的时候，它能够把激光束准确地反射回去。

这就好比是你在山谷里大喊一声，然后山谷准确地把你的声音传回来一样神奇。

那它为什么能这么准确地反射呢？这是因为它的表面是经过特殊设计和处理的，这种处理让它能够和激光完美地配合。

靶球里面也有着大学问呢。

它内部的结构就像是一个精心设计的小迷宫，不过这个迷宫是为了光线而设计的。

光线在里面经过一些特殊的路径反射和折射，最后准确地把信息传递出去。

我当时就想，这是谁这么聪明想出的办法呀？这简直是天才的设计！再来说说这个靶球和激光跟踪仪之间的互动。

激光跟踪仪发射出的激光束就像一根无形的线，而靶球就是线上的小珠子。

激光束不断地在寻找靶球的位置，一旦找到，就紧紧地“抓住”它。

当靶球移动的时候，激光束也会跟着它的移动而改变方向。

这就好像是你拿着一个手电筒，然后去追踪一个会移动的小昆虫一样。

你得时刻调整手电筒的方向，让光一直照在小昆虫身上。

我又问小李，那这个靶球的精度是怎么保证的呢？小李笑着说，这可就复杂了。

他说就像我们建房子，每一块砖都得严丝合缝一样，靶球的每一个部件，每一个设计细节都是为了保证它的高精度。

从它的材料选择，到制作工艺，再到最后的检测，就像一场严格的马拉松比赛，每一个环节都不能出错。

激光跟踪仪培训报告

激光跟踪仪培训报告

激光跟踪仪培训总结报告培训参加人：所属部门：培训时间：培训报告总结一、激光跟踪仪的基本工作原理、组成、安全注意事项1、激光跟踪仪的基本工作原理激光跟踪测量系统的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器,跟踪头发出的激光射到反射器上,又返回到跟踪头,当目标移动时,跟踪头调整光束方向来对准目标.同时,返回光束为检测系统所接收,用来测算目标的空间位置.简单的说,激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点,同时确定目标点的空间坐标2、激光跟踪仪的组成及安全注意事项1、激光跟踪仪的组成1、跟踪头和控制箱2、5M连接电缆用于连接跟踪头与控制箱3、气象站一根1.5米连接线,一个空气温度传感器,一个材料温度传感器,一个大气压传感器4、网线5、球头6、电缆包8、靶球清洁套装9、防尘盖3激光跟踪仪的安全注意事项二、学习激光跟踪仪检验软件和测量软件1.开机之前的方案1.设计测量方案2.跟踪仪校验：前后视、1点QVC、4点QVC等3.使用SpatialAnalyzer 采集测量4.根据测量点集拟合形状5.根据测量和拟合结果使用图形来评价2.激光跟踪仪安装好后校核软件的使用、测量软件的使用1校验软件Trackercal的使用1.开机必须设置计算机IP,否则程序不认同,IP地址设置为2.点击Trackercal软件图标打开软件,选择仪器,点击连接跟踪仪.3.运用前后视检查功能Ctrl+F,检测跟踪仪的前后视偏差,将靶球放置在3M以外的地方固定住,单击前后置检查,若偏差在大于0.0001小于0.0004则需要采用1点QVC,将靶球放置在5M外,单击补偿,若水平和垂直角度偏差大于0.002则需要进行4点QVC误差补偿,补偿方法如下4.QVC实现误差补偿,4点QVC进行全方位补偿,将靶球放回鸟巢后点击fullQVC,根据软件向导进行操作完成补偿,选择四个点ABCD,A点将靶球固定在距离跟踪仪0.5M左右,在0度左右的俯仰角上点击PICKUPTHISPOINT；B点将靶球固定在距离跟踪仪3M左右的范围,在0度左右的俯仰角范围内,点击PICKUPTHISPOINT；C点将靶球固定在距离跟踪仪1M左右,在55°正负5°的俯仰角范围内,I点击PICKUPTHISPOINT；D点将靶球固定在距离跟踪仪1M左右,在负55°正负5°的俯仰角范围内,I点击PICKUPTHISPOINT,保存补偿结果5.补偿操作完成之后再次用前后视检查功能检测结果.2、测量软件SpatialAnalyzer的使用,我们主要学习单点测量、稳定点测量和空间扫描1.打开SA软件并与跟踪仪联机,确定绿灯常亮.2.选中1.5英寸靶球,选择测量,测量有单点测量1把SMR放进跟踪器上标有“0”的磁座里.2点击测量按钮Measure.测量对话框会显示之前输入的参数并报告测量的经过.这个对话框一般会在任何类型的测量中显示.3然后依次把SMR放进编号“1”“2”等的磁座里,至少依次放进4个磁座,这个步骤对以后的测量中很重要.4这样就用单点测量模式完成了单独点集的测量.请注意软件SA中的点,稳定点测量,空间扫描测量,选择其中一种测量模式,配合靶球底座,平稳放置在测量物平面之上,选择合适位置进行测量.如单点测量的话就要一点一点分别点击测量,选择几个点就要点击几次测量；稳定点测量就是等靶球稳定之后跟踪仪会自动测量,只需要点击一次测量就可以了；空间扫描就是点击测量之后它会根据你行走路线及设置,自动采集多个点形成一个轮廓.3.使用“构造”功能,构成一个平面,在上面选择“点位于平面之上”,并更改偏移量,靶球座是多大的就填写多大的,一般我们使用“25.4”.4.使用“查询—多个点—到对象”功能,生成一个矢量组,能够根据图来反映被测平面的凹凸情况.5.使用“关系—几何图形拟合—只进行拟合”功能,生成被测平面的平面度.6.在界面上找到“拍照”功能的按钮,点击拍摄功能,可以有利于生成报告,更好的表达出测量结果.7.将需要的测量结果拖拽到“动态报告”中,生成PDF格式报告.三、参与培训的感受经过这为期三天多的学习Radian激光跟踪仪培训,二次培训更加深对激光跟踪仪的印象,对激光跟踪仪安装及安全规程有了更深的了解,使我学到了现场设备保全的理论知识,还实地的测量了机器人.。

Leica AT901 激光跟踪仪

Leica AT901 激光跟踪仪

源自激光跟踪仪的市场引导者Leica 激光跟踪仪产 品 手 册绝对跟踪仪是Leica 工业测量系统最新推出的第五代激光跟踪仪，它利用激光进行精确的测量和检测，其测量范围可以包容直径达 160m 的球形测量空间。

绝对跟踪仪通过三种方式测得物体的三维坐标：通过跟踪一个带镜面的小球，也就是大家所熟知的反射球；通过跟踪LeicaT-Probe 产品，一种手持式可移动的无线通讯接触式传感器；通过跟踪 Leica T-Scan 产品，一种非接触式的高速激光扫描仪。

用何种方法测量取决于您所应用的领域。

从原型机制造、逆向工程到加工检测、工件装配，从汽车行业到飞机制造工业及其它任何产业，我们的客户名单就是世界最成功企业的名录，同时许多中小型企业也在使用我们的跟踪仪。

自1991 年推出世界上第一台激光跟踪仪时起，Leica 便提供了众所周知的革命性的高精度检测方案。

此次推出的绝对跟踪仪，又是一次革命性的突破。

它不仅仅是被视为卓越的，而且实实在在地具有非凡的特征和性能。

在 Leica 工业测量系统，我们因设计和制造绝对可靠、耐用的激光跟踪仪而获得极佳的口碑，我们的跟踪仪可以在极苛刻的环境条件下使用，从工厂车间到计量实验室。

从著名的 SMART 激光跟踪仪系列开始，跟着是 LTD500 系列，紧接着是 LTD700/800系列，至 2005 年我们推出了 LTD640/706/709/840 跟踪仪系列。

我们的第五代激光跟踪仪-绝对跟踪仪现在正式推向市场，Leica团队整合了在各个领域的优势，推动其在可靠性、操作的稳定性、测量精度和易用性等方面进入了另一个新的纪元。

来自瑞士 Leica 的跟踪仪被业界认为是最高品质。

几乎全部使用Leica 工业测量系统跟踪仪产品的公司都用其承担最重要的检测工作。

不论使用时间长短，Leica 的激光跟踪仪绝大部分仍然正常工作着，包括一直为大多数人所称道的有着近二十年使用寿命的SMART 系列跟踪仪。

激光测距仪使用说明

激光测距仪使用说明

激光测距仪使用说明一、使用前的准备（一）电池的装入/更换打开仪器尾部的固定挡板。

向前推卡钮，向下将底座取下。

按住红色的卡钮推开电池盒盖。

安装或更换电池。

关闭电池盒盖，安装底座和卡扣。

当电池的电压过低时，显示屏上将持续闪烁显示电池的标志{B，21}。

此时应及时更换电池。

1、按照极性正确装入电池。

2、使用碱性电池（建议不要使用充电电池）。

3、当长时间不使用仪器时，请取出电池，以避免电池的腐蚀。

更换电池后，设置和储存的值都保持不变。

（二）多功能底底座固定挡板可以在下面的测量情况下使用：1、从边缘测量，将固定挡板拉出，直到听到卡入的声音。

2、从角落测量，将固定挡板拉出，直到听到卡入的声音，轻轻将固定挡板向右推，此时固定挡板完全展开。

仪器自带的传感器将辨认出固定挡板的位置，并将自动设置测量其准点。

（三）内置的望远镜瞄准器在仪器的右部有一个内置的望远镜瞄准器。

此望远镜瞄准器为远距离测量起到辅助的作用。

通过瞄准器上的十字丝可以精确地观察到测量目标。

在30米以上的测量距离，激光点会显示在十字线的正中。

而在30米以下的测量距离，激光点不在十字线中间。

（四）气泡一体化的水泡使仪器更容易调平。

（五）键盘1、开/测量键2、第二级菜单功能3、加+键4、计时（延迟测量）键5、等于[=]键6、面积/体积键7、储存键8、测量基准边键9、清除/关键10、菜单键11、照明键12、间接测量（勾股定律）键13、减-键14、BLUETOOTH（六）显示屏1、关于错误测量的信息2、激光启动3、周长4、最大跟踪测量值5、最小跟踪测量值6、测量基准边7、调出储存值8、储存常数9、主显示10、单位，包括乘方立方（2/3）11、顶的面积12、墙面积13、3个额外显示（如：测量中间值）14、BLUETOOTH蓝牙开/关15、第二级菜单功能开16、硬件故障17、间接测量-利用勾股定律18、间接测量-利用勾股定律-部分高度19、面积/体积20、带常数的测量21、电池充电量显示二、菜单功能（一）设置在菜单中可以改变设置，并将其长久保存，并在关机和更换电池后不改变。

科技成果——激光跟踪系统

科技成果——激光跟踪系统

科技成果——激光跟踪系统
成果简介
激光跟踪测量系统是近些年来迅速发展并得到广泛应用的高精度、便携式三坐标测量机。

这种测量系统的主要特点是测量范围大，通常为数十米甚至上百米。

在全量程内的测量精度可以保持在微米级。

整个系统的典型重量为20kg左右，非常便携。

由于可以和多种形式的合作目标（也叫目标镜或目标测头）配合使用，因此不仅能对点、线、面等简单的几何特征进行测量，而且能够对内部特征、隐藏特征或曲面等复杂特征进行快速、高精度的测量。

技术原理
1、反射镜5将激光束导向目标镜。

2、光敏器件8检测从目标镜返回的光束位置与理想位置的偏差。

3、控制系统根据偏差信号旋转反射镜5，使光束始终入射目标镜中心。

4、根据干涉仪获得的长度量、转镜的角度信息计算目标镜的三维坐标。

技术参数
跟踪加速度：0.5g，最大速度：3m/s，范围：20m；
回转轴系的角度测量范围为偏摆角±175°，俯仰角范围为40°-160°。

适用范围
航空、航天、造船等领域的超大尺寸测量。

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1.1 概述

激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。SMART310是Leica公司在1990年生产的第一台激光跟踪仪，1993年Leica公司 又推出了SMART310的第二代产品，其后，Leica公司还推出了LT/LTD系列的激光跟踪仪，以满足不同的工业生产需要。LTD系列的激光跟踪仪采用了Leica公司专利的绝对测距仪，测量速度快，精度高，配套的软件则在Leica统一的工业测量系统平台Axyz下进行开发，包括经纬仪测量模块、全站仪测量模块、激光跟踪仪测量模块和数字摄影测量模块等[8]。 激光跟踪系统在我国的应用始于2019年，上飞、沈飞集团在我国第一次引进了SMART310激光跟踪系统；2019年上海盾构公司引进了Leica公司的一套LTD600跟踪测量系统，应用于三维管模的检测。

1.2 激光跟踪测量系统的基本原理[52]

近年来，激光跟踪测量系统的应用领域在不断扩大，很多公司都相继推出了各自品牌的激光跟踪仪，但所有的激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成的。在本文中，实验采用的是LTD600激光跟踪测量系统（图2.1），因此具体讨论的基本原理是基于LTD600型的激光跟踪测量系统。

图2.1 LTD600激光跟踪测量系统 1.2.1 系统的组成

激光跟踪仪的实质是一台能激光干涉测距和自动跟踪测角测距的全站仪，区别之处在于它没有望远镜，跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴，三轴相交的中心是测量坐标系的原点。它的结构原理如图2.2所示。系统的硬件主要组成部分包括：传感器头、控制器、电动机和传感器电缆、带LAN电缆的应用计算机以及反射器。 (1) 传感器头：读取角度和距离测量值。激光跟踪器头围绕着两根正交轴旋转。每根轴具有一个编码器用于角度测量和一只直接供电的DC电动机来进行遥控移动。传感器头的油缸包含了一个测量距离差的单频激光干涉测距仪（IFM），还有一个绝对距离测量装置（ADM）。激光束通过安装在倾斜轴和旋转轴交叉处的一面镜子直指反射器。激光束也用作为仪器的平行瞄正轴。挨着激光干涉仪的光电探测器（PSD）接收部分反射光束，使跟踪器跟随反射器。

图2.2 激光跟踪仪结构原理图 (2) 控制器: 包含电源、编码器和干涉仪用计数器、电动机放大器、跟踪处理器和网卡（图2.3）。跟踪处理器将跟踪器内的信号转化成角度和距离观测值，通过局域网卡将数据传送到应用计算机上，同理从计算机中发出的指令也可以通过跟踪处理器进行转换再传送给跟踪器，完成测量操作。 图2.3 控制器 (3) 电缆：传感器电缆和电动机电缆分别用来完成传感器和电动机与控制器之间的连接。LAN电缆则用于跟踪处理器和应用计算机之间的连接。 (4) 应用计算机：经过专业人员的配置后，加载了工业用的专业配套软件，用来发出测量指令和接收测量数据。 (5) 反射器：采用球形结构，因此测量点到测量面的距离是固定的。本系统中采用三面正交镜的三重镜反射器。 (6) 气象站：记录空气压力和温度。这些数据需要用来在计算激光反射时是必需的，并通过串行接口被传送给联机的计算机应用程序,如图2.4。

图2.4 气象站 (7) 测量附件：包括三角支架、手推服务小车等。支架用来固定激光跟踪仪，调整高度，保证各种测量模式的稳定性，且三角支架底座带轮子，可方便地移动激光跟踪仪。手推服务小车则可装载控制器等设备，运送方便快捷。

1.2.2 系统的基本原理[7]

激光跟踪测量系统的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头调整光束方向来对准目标。同时，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。简单的说，激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点，同时确定目标点的空间坐标。 激光跟踪仪的坐标测量是基于极坐标测量原理的（图2.5）。测量点的坐标由跟踪头输出的两个角度，即水平角H和垂直角V，以及反射器到跟踪头的距离D计算出来的。本系统在实际应用中采用的一站法激光跟踪测量系统。

图2.5 一站法激光跟踪仪坐标测量原理 计算公式为：

（2.1）

系统的工作原理从以下几个部分进行讨论： （1） 角度测量部分：其工作原理类似于电子经纬仪、马达驱动式全站仪的角度测量装置，包括水平度盘、垂直度盘、步进马达及读数系统，由于具有跟踪测量技术，它的动态性能较好。 （2） 距离测量部分：由IFM装置和ADM装置分别进行相对距离测量和绝对距离测量。IFM是基于光学干涉法的原理，通过测量干涉条纹的变化来测量距离的变化量，因此只能测量相对距离。而跟踪头中心到鸟池（图2.6）的距离是已知固定的，称为基准距离。ADM装置的功能就是自动重新初始化IFM，获取基准距离。ADM通过测定反射光的光强最小来判断光所经过路径的时间，来计算出绝对距离。当反射器从鸟池内开始移动，IFM测量出移动的相对距离，再加上ADM测出的基准距离，就能计算出跟踪头中心到空间点的绝对距离。 图2.6 鸟池 （3） 激光跟踪控制部分：由光电探测器（PSD）来完成。反射器反射回的光经过分光镜，有一部分光直接进入光电探测器，当反射器移动时，这部分光将会在光电探测器上产生一个偏移值，光电探测器根据偏移值会自动控制马达转动直到偏移值为零，实现跟踪反射器的目的。

1.2.3 激光跟踪仪的测量精度和系统误差校准方法 激光跟踪仪的测量精度主要取决于测角和测距的精度以及测量环境的影响。以Leica公司的LTD600型激光跟踪仪为例，它的角度分辨率为0.14″，角度测量精度达2.0″；单频光外差干涉法测量距离的分辨率为，距离的测量精度达，其精度主要受到温度和气压测量精度和变化及大气条件均匀性的影响，同时，干涉法距离测量的精度还受到基准距离校准精度的影响，因为基准距离校准误差将会成为干涉测距的系统误差；ADM绝对测距仪采用光偏振的工作原理，它的距离测量分辨率达，在全量程范围内的距离测量精度为；跟踪仪最大量测距离为，水平方向的量测范围达，垂直方向的量测范围为。 在测量范围内，IFM相对坐标测量精度达到 (即)；ADM绝对坐标测量精度达到 (即)。当然系统精度还取决于工作场地和环境的稳定性，一般要求在室内较稳定的工作条件下。 之前提过激光跟踪仪的三轴，理论上，三轴之间是要保持正交关系，但由于实际的机械加工，安装调整误差和电子零点误差等影响，轴系间不可能到达理想的正交状态，这也是系统误差存在的原因。 在李广云教授的论文[8]中指出，按物理意义激光跟踪仪角度测量的系统误差分为15类，即有15个校准参数，分别是：水平轴倾斜误差i、旋转镜倾斜误差c、激光束倾斜误差lx和ly、水平轴偏移误差e、旋转镜偏移误差f、激光束偏移误差Ox和Oy、平行玻璃板偏移误差O2x和O2y、垂直度盘指标差j、水平度盘偏心差Ex和Ey、垂直度盘偏心差Kx和Ky。这些系统误差的检验类似于经纬仪或全站仪的检验，并且在配套的系统软件中已经添置了专门的仪器校准程序，操作人员只要将测定的误差参数存于应用计算机中，在实际作业中这些参数会被自动传送到跟踪仪控制器中，用来补偿修正各类测角测距观测值。为了简化操作过程，在激光跟踪仪出厂前厂家同时给出了一组校准后的参数供用户参考，但考虑到重新安装、环境变化、长途运输等因素的影响，用户也应自行检测。校准方法可参考经纬仪等的校准，具体的方法可参考仪器出厂的使用说明书。 不同于经纬仪或全站仪，跟踪仪中有个基准距离，即跟踪头中心到鸟池的距离，基准距离的测定误差称为基距误差C，它属于测距系统误差。基距误差的测定方法在文献[7]中提出，选取两个稳定点1、2，两点相距3～4m，确保两点基本与跟踪头处于同一高度，在A，B两点分别设站，分别观测1、2点的水平角、垂直角、距离三类共12个观测值，根据余弦定理可以计算出C值。 具体计算公式为：

（2.2） 两式并整理得：

（2.3） 式中，

（2.4）

在实际计算基距误差中，根据图2.7所示，在A、B两站分别观测1、2两点，按式(2.3)可以计算得出基距误差C。

图2.7 基准距离校准方法 实际上，C的值是基准距离的变化部分与反射器常数之和，所以对于不同类型的反射器，C的值也会发生变化，对于不同的反射器需要分别进行校准。

1.2.4 系统的应用

激光跟踪仪配备了高精度的水平和垂直角度编码器，实现精确的角度测量；专利的徕卡激光干涉仪实现精确的相对距离测量；高精度的绝对测距仪则实现快速检测。这些特点弥补了对大型构件的传统测量方法——经纬仪法的不足之处，例如人工测量的效率相对较低、观测精度差等缺点。激光跟踪测量系统测量范围大、携带方便、对环境要求不高、适合现场作业等优点，使它的应用领域逐渐扩大。 在重型机械制造业中，大尺寸部件的检测和逆向工程常采用激光跟踪测量系统。在零部件生产中，该系统可以快速精确地检验每个成品零部件的尺寸是否与设计尺寸完全一致，同时迅速地数字化零部件的物理模型，得到的数字化文件可以用各种方法处理从而得出测量结果。在机械领域中，逆向工程(Reverse Engineering)是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，按照现有零件的模型（称为零件原形），利用各种数字化技术及CAD技术重新构造原形CAD模型的过程。CMM是逆向工程中的接触式测量方法，由于激光跟踪测量系统的原理也是基于三维坐标测量的方法，所以这套系统也在逆向工程中应用。激光跟踪测量系统对工件模型进行扫描测量后建立数据模型，由数据模型生成可以被加工中心识别的加工程序，从而加工出模具[9]。 三维管片和模具测量系统就是激光跟踪测量系统的一个工程实践应用（图2.8），通过跟踪测量已经制成成品的管片各面上的空间点的坐标，经过坐标系转换纠正，将各面上的数据点拟合成平面或曲面，检验管片的尺寸与设计尺寸的偏差，以便判断成品的质量是否合格。比起传统的检测测量方法，此套系统测量速度快，能在短时间内采集大量空间数据点信息，同时可以直接处理数据，给出成果报表，工作效率高，也大大节省了人力物力，一般只需要一个计算机操控人员及一个手持反射器移动的作业人员。该套系统同样也适用于制造管片的模具的测量检测。

图2.8 三维管片和模具测量系统 在汽车工业领域中，激光跟踪测量系统常用来在线检测车身、测量汽车外形、汽车工装检具的检测与调整。在文献[10]中举出了汽车外形测量的实例，通过激光跟踪仪采集汽车不同部位的点云数据，再进行拼接得到完整的汽车曲面点