大尺寸工业测量技术交流课件.ppt

1、大尺寸工业测量技术交流传统的工业测量与现代工业测量技术(船舶工业测量在生产中的应用)计量试验所 大尺寸工业测量技术交流传统的工业测量技术 传统的工业测量技术 基于光学工具法的测量技术，通过一系列的基准点建立基准线或建立特定的几何关系。主要工具：测微准直望远镜瞄准、测微、自动反射、自动准直、投射 自准直仪检查导轨直线性、工作面的平面度、工作台运动 直线度和不垂直度、构件间的不垂直度等 光学经纬仪测量水平角和俯仰角 水准仪建立水平面、测量高程 工具经纬仪利用侧面镜建立与基准视线相垂直的平面 工具轴（假轴）控制尺寸测量和形位公差的基准轴 全站仪利用测量水平角、俯仰角和斜距，实现工件的三维坐标测量大尺

2、寸工业测量技术交流现代工业测量技术 现代工业测量技术 使用基于坐标测量的智能仪器，通过测量基准点的坐标确定各点之间的尺寸及位置关系。工业测量系统 经纬仪坐标测量系统 激光跟踪仪测量系统 摄影测量系统 3D扫描测量系统 室内GPS测量系统 测量臂大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 常用坐标测量方法 直接测量法：利用测头直接接触测量，一般情况测量范围较小。若将测头装在测量臂上，测量范围将扩大。三角法：基于三角交汇的原理，一般适用两台或多台经纬仪（全站仪）组成系统使用。时延法：利用光到测量目标的往返时间确定距离，使用与小于的10mm或大于10m的视场，对于0.2m到10m范围，一般采用调制光技术

3、。干涉法：利用光波干涉原理进行相对技术测量，长距离受环境影响较大。大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 经纬仪测量系统 经纬仪测量系统是有多台（至少两台）高精度的电子经纬仪构成，用三角交汇测量原理实现快速测量 系统主要组成：电子经纬仪、基准尺、通讯控制接口，测量软件及应用平台。坐标测量系统：由于经纬仪仅具有测角功能，因此测量空间点时，需建立测量坐标系。系统的特点：非接触瞄准测量 测角精度高（可达0.5）十米内的坐标测量精度高（可达0.02-0.05mm）测量范围大（可达几十米）大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 经纬仪坐标测量系统 系统操作简单，便于携带，能够测量大工件的尺寸和形位误差，

4、测量中受环境影响较小。由于该系统是一种早期的工业坐标系统，需要用人眼瞄准、读数，受测量软件的开发能力的影响因此测量效率比较低。大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 经纬仪测量系统工件经纬仪1经纬仪2标准杆目标大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 激光跟踪仪 激光跟踪仪是一种可移动式的高精度空间坐标测量仪器。本身有独立的坐标系，不需要建网定位，特别适用于工业现场测量。ZXYP(Xi,Yi,Zi)大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 系统特点：极坐标形式测量 测角单元是两个角度编码器 测距单元是一个单（双）光束激光干涉仪(LDM)和激光测距系统（ADM）采用PSD控制马达，使激光束始终指向目

5、标反射心，实现自动跟踪测量。主要技术指标：空间点位精度510PPm 测量范围可达50m(100m)大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 激光跟踪仪的测量原理 水平码盘水平角a、垂直码盘垂直角b、激光干涉仪距离d 直角坐标系于球坐标系之间的关系：OZxdYPsinsin dxcossin dycosdz大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 系统的基本构成系统的基本构成 跟踪头：完成空间坐标点测量的传感器合成单元。控制箱：实现数据采集、处理与传输的控制单元。环境监控传感器：对实际测量中的环境变化进行补偿。计算机系统：实现测量与分析的应用平台。测量附件：完成一般及特殊测量所要配备的附加设备。目标

6、反射镜及底座、标尺、隐藏杆、电子水平仪、球杆等大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 跟踪仪常用的测量模式 标准模式（1）静态测量：多次测量的平均值，测量质量：判断依据为标准偏差（参考值：5ppm）测量参数：采样间隔：0.01s 采样数量：100点 测量条件：目标点的稳定性 测量环境（空气扰动）适用范围：控制点、定位点等测量 为了减小现场干扰的测量点、检查点 目标不稳的观察点 特殊点测量：球心、圆心 大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术标准模式（2）动态测量动态测量：瞬间的单次测量 测量质量：无判断依据 测量参数：按时间间隔采样0.001s 按运动间隔采样：自定义 测量条件：设定目标点轨迹

7、测量环境（空气扰动小）运动速度（4m/s）与加速度（2g）适用范围：运动轨迹、面形检查、反向工程、大量放样。特殊测量：网格测量大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术特殊模式（3）CADCAD测量：测量：基于CAD模型的比较测量 测量质量：测量值与CAD的偏差 测量条件：选择被测工件的CAD模型 适用范围：该模式可直接将测量值与CAD数据进行比较，也可以在CAD表面进行放样或自检测量。使用时应该注意坐标系的一致性，即将测量坐标系与CAD模型坐标系统一起来。在CAD面型比较测量时，可以先扫描物体表面，然后进行坐标转换，最后与CAD模型比较。大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 关节臂 关节臂是一

8、种便携的接触式（非接触式）坐标测量系统。原理：通过安装在各关节及连杆内部的角度编码器获得各关节及连杆的转角，结合各关节及连杆的机械参数（厚度、长度等）应用空间支导线的测量原理计算出测量点的三维坐标。特点：仪器精度高 不受测量环境条件的限制，无需通视要求 特别适合工件几何形状和尺寸的测量 大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 关节臂测量成型管 大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 三维扫描测量系统 三维扫描测量系统是一种非接触式的大尺寸测量仪器 系统原理：利用雷达、激光和3D软件技术，自动扫描任何形面。通过计算机软件得到被测工件的几何形状和尺寸。特点：完全实行非接触测量 不需要反射镜和各种反

9、射标记 快速扫描，实现工件表面的数字化 测量精度适中大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 应用举例 1、塔吊转台轴承座平面度测量 100t塔吊转台轴承座平面度测量 测量工具：平面扫描仪平面扫描仪基准目标1基准目标2基准目标3测量目标A向A向塔体大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 D1570单臂吊机转台轴承座平面度测量 测量工具：激光跟踪仪激光跟踪仪激光跟踪仪反射器反射器支架主体大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 2、组合平板平面度的测量 激光跟踪仪测量激光跟踪仪激光跟踪仪反射器反射器组合平板大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 3、尺寸测量 测量仪器:激光跟踪仪 C激光跟踪仪ABA

10、=20000.002mmB=5000.001mmC=5000.001mm大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 测量方法:1.用面-线-点的方法建立工件坐标系 2.建立投影面 3.分别测量单个园直径,拟合园心 4.计算各尺寸大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 海南门埋件平面度、相关尺寸及几何形状的测量 测量仪器:全站仪 全站仪反射片反射片反射片反射片门框埋件门框埋件绞页埋件绞页埋件反射片基点大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 测量方法:1.按一定的间隔把反射片贴在埋件的表面。2.安置全站仪，将全站仪参数设置为基准点的测量参数。3.用全站仪观察基点,复现基准。4.按一定的测量顺序测量每一点。5.计算各埋件的平面度、中线的直线度、埋件中线 的平行度、埋件中线间的间距等。大尺寸工业测量技术交流现代工业测量技术 吊车轴承座挡圈直径测量 测量工具：激光跟踪仪 挡圈理论直径3260mm 激光跟踪仪3260反射器反射器反射器工装 谢 谢