激光跟蹤儀空間姿態測量儀

中圖儀器GTS激光跟蹤儀空間姿態測量儀是高精度、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裝置、工業母機等全域高精度空間坐標和空間姿態的測量問題。被廣泛應用在飛機、汽車、船舶、航天、機器人、核電、軌道交通等裝備制造行業以及大型科學工程、工業母機的高精密加工和裝配中，已成為多個行業的習慣和測量標準。

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

GTS激光跟蹤儀空間姿態測量儀已經發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探頭配合組成六自由度激光跟蹤儀，能夠根據合作目標的精確空間姿態對被測工件的內部特征、隱藏特征或曲面等復雜特征進行快速、高精度的測量。

功能特點

1、主機測量系統

（1）集成化控制主機設計

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

（2）目標球自動鎖定技術

目標鎖定相機在斷光時會在小范圍內自動搜索到目標球，完成斷光續接，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

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

（4）一體化氣象站

一體化的環境氣象站自動監視及更新環境氣象參數，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

設備與電腦之間可以通過硬件觸發、有線網絡或無線WIFI等多種方式數據通信，方便保密車間的現場使用，最高測量數據輸出速度1000點/秒。

（6）便攜性運輸

集成化主機設計的激光跟蹤頭，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）密封防護設計

IP54防護等級，保證主機免受灰塵和其他污染物的進入，環境適用性強。

（8）穩固三腳架

穩定、便捷的三角架和底盤設計確保穩定的地面測量條件，靈巧升降機構設計省力操作，穩固的三角支撐系統避免環境震動帶來的精度損失。

2、iProbe 6D姿態探頭

（1）機器視覺和重力對齊的傳感融合技術測量空間姿態。

（2）可以測量孔、洞等內部特征、隱藏特征的幾何結構。

（3）雙探頭設計，對復雜特征測量時更加高效。

（4）無線傳輸，簡易隨行。

3、iTracker 6D姿態智能傳感器

（1）姿態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，重復性高、精度高。

（4）專用波段激光束和濾光設計，對環境光不敏感。

（5）采樣速度200點/秒。

4、EyeScan跟蹤式激光掃描系統

（1）動態追蹤，無需貼點

（2）測量范圍廣，支持大跨度轉站

（3）41條藍色激光線，不懼黑亮

（4）碳纖維材質，便攜穩定

（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，專為大尺寸測量設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，測量數據可溯源的，具有強大的數據處理分析功能，支持生產制造過程中的幾何尺寸公差(GD&T)評定，此外SMT具有優秀的用戶交互性，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，既提供基于光學靶球的經濟方案，也提供基于6D姿態智能傳感器的增強方案。

在石油化工領域，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用。

測量需求

在石油化工領域，管板式熱交換器內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，在實際生產中需要確保每個導熱管對應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，可以快速、精確地測量熱交換器的關鍵尺寸，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對熱交換器尺寸控制的嚴格要求；

2.高效率：與傳統測量方法相比，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，滿足多種規格尺寸測量需求；

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

5. 柔性測量：激光跟蹤儀可以在空間自由移動，適應不同的測量環境和對象。

現場應用實例

1.導熱管安裝測量

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

導熱管數據分析圖

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。

管板數據分析圖

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，不僅能滿足產品的測量需求，還能提升產品的安裝精度，為大尺寸部件的安裝提供數字化的保障。