激光跟踪仪在卫星装配中的使用规范和注意事项论文_徐云甫,霍珍一,邢广强

1.目的

1.1规范激光跟踪仪的操作.

1.2保证仪器完好以及检测数据准确的前提下,完成精测生产任务。

2.适用范围

本文件适用于使用激光跟踪仪检测产品相关尺寸

3.引用标准和文件

3D激光跟踪仪用户手册

4术语和定义

无条文。

5.职责

5.1精测人员禁止自行拆卸激光跟踪仪的激光头和控制箱等硬件。

5.2 精测人员在采点过程中,要全面观察现场情况,避免身体或衣物磕碰产品。衣服内不许携带任何物品,鞋应为防静电胶底鞋,严禁穿布鞋套。

5.3精测人员工作过程中,实时调整靶球方向,以免断光。由于球面光滑,握持球体时,应保持手部干燥,防止出现汗液,导致靶球滑落,砸伤产品。

5.4精测人员在将激光跟踪仪带电搬移过程中,要确认控制盒上伺服开关的关闭,以免损坏跟踪仪激光头内部电机。

5.5精测人员在给激光跟踪仪控制盒连接电源时,应确认所接电源是否为220V.

5.6精测人员使用激光跟踪仪时,要确认所用笔记本电脑的IP地址正确.

5.7精测人员在打开 SA测量软件时,应确认测量软件的单位是否正确。

5.8精测人员在进行仪器大小球切换时,在SA 软件中一定要将大小球直径(1.5\0.5inch)重新选定.

5.9精测人员在使用激光跟踪仪时,要考虑环境因素(如振动、温度等)对测量结果产生的影响。

5.10精测人员要查看跟踪仪使用是否在周检期内,到期以后应及时送检。

6使用流程

6.1激光跟踪仪使用流程

6.1.1 M1准备

Ml.1激光跟踪仪硬件的安装和连接

支三角架 根据现场和具体测量件的实际情况,确定三角架摆设位置和三角架的升起高度,调节支架底部可调脚螺旋,同时注意旋紧锁紧螺钉。

安装激光头 小心取出激光头,以螺纹连接方式固定在三角架上,注意应把握激光头底座的不可转部位,不可提携激光头竖轴突出部或可转部位。

将控制盒放在靠近笔记本与激光头的位置 由于电源线、电缆线及网线的长度有限,因此要考虑控制盒、激光头和笔记本之间的相对位置.

连接激光头和控制盒之间的电缆线 在连接电缆线时,激光头和控制盒电缆连接口的插孔与电缆线的插针应相吻合。

安装环境参数传感器 将环境参数传感器连接到控制盒,并确保传感器是悬空的,没有接触任何其他温度场,否则可能导致测量结果偏差。

连接控制盒与电源插座之间的交流电源线 在连接交流电源线时,应确保关闭控制盒的主电源,带电连接可能损坏电子元器件。

连接笔记本电脑和控制盒之间的网线。

M1.2激光跟踪仪开机预热(时常通常为三十分钟左右)

完成激光跟踪仪硬件的连接以后,在控制盒上,开启主电源开关,激光头指示灯闪烁,待其

由闪烁变为常亮时,说明跟踪仪预热完成。

6.1.2 M2对激光跟踪仪进行校准

M2.1 激光跟踪仪校准前稳定性验证

打开控制盒上的伺服开关,双击“Tracker Calibration”图标,启动校准程序, 程序将会驱动跟踪仪进入索引查找模式并来回转动,完成这一步骤后,程序就进入到校准主界面,激光头采点指示灯变常亮,进入可跟踪状态。

将靶球在跟踪状态下从鸟巢区取出,放在距激光头2m位置,观察校准主界面,看主界面表中数据小数点后第二位数是否会出现跳动。

如果有,则说明仪器摆放不稳,此时需要关闭控制盒上的伺服开关, 检查三角架锁紧螺钉、激光头固定底座、调节支架底部可调脚旋钮等部件是否锁紧,检查完毕后,打开伺服开关,重复2)步骤。

如果没有,则说明仪器摆放平稳,可以进行跟踪仪校准。

M2.2跟踪仪校准分为全方位校准,前后视校准及绝对测距系统校准3种形式。

M2.2.1全方位校准(QVC)(校准精度最高,最优先采用的校准方式)

全方位校准QVC 采用四点测量的方法。激光跟踪仪在四个固定位置A,BC、D进行前视/后视检测,激光跟踪仪校准软件会自动计算出相关误差系数并进行补偿。

点击校准软件工具栏下的“QVC”选项,进入 “QVC”程序,然后校准软件会弹出对话框,点击“Start Calibration",开始进行全方位校准。

将靶球分别放在所指示的位置,当靶球进入正确位置时,右侧会显示一个绿色长方形,如果位置过高或过低,窗口将显示一个箭头指示应该移动的方向.单击“pick up this point”按钮.跟踪仪将对靶球进行前视/后视检查

当跟踪仪对靶球A、B、C、D四个空间位置进行前视/后视检查完成以后,单击“Apply To A11”选项,更新所有参数文件并保存校准结果。

QVC完成后,通过下文M2.2.2前后视校准验证,如果结果不合格,再重新按上述方式进行校准,如果合格,则继续进行下一步。

M2.2.2前后视校准(无法使用QVC时使用)

将靶球在跟踪状态下移至校准点,校准点与跟踪头的距离,应与仪器、工件测量部位间距大致相当,但不能低于2m,此外校准点与激光头高度应尽量一致,然后点击“check”进行“前视/后视检查”。

1)两个结果均小于0.003,可以进行产品测量;

2)有一个大于0.003,则点击前后视对话窗口左下角的“update"选项进行校正,待其完成后再点击对话框左下角的“check”选项进行检查,黑色方框区域两个结果均小于0.003,可以进行测量。

M2.2.3在前后视校准和全方位校准之后还需要对绝对测距系统(简称ADM)校准。

绝对距离测量系统的校准需要对多个点(一般最少设置5个,但可以随着工作需要适当增加)进行前后视测量,校准软件会根据激光相对测距系统(简称 IFM)和 ADM测量系统的读数,然后重新计算补偿参数。每次使用激光跟踪仪前都必须进行 ADM校准。

选择ADM Calibration 菜单或者工具条中的按钮进入ADM Calibration.将靶球放在距跟踪仪最近的校准点上,单击“Pick Up This Point”按钮开始测量第一点。

依次测量余下校准点。其中最近、最远的校准点距离应该超过跟踪仪到产品的最远距离。选择的校准点应在校准范围内均匀分布。完成后将靶球放回鸟巢位置,等待一段时间后将会出现图5对话框。

校准结束单击“Apply To ALL”按钮。

对ADM 校准结果进行验证 选择 ADM verification 菜单或者工具条中的按钮进入 ADM verification.将靶球放在距跟踪仪最远的校准点上,单击“Pick Up This Point”.如果校准结果在小于0.01mm,则满足校准要求,如果校准结果大于0.01mm,则需重新按上述M2.2.3进行 ADM校准,直到满足ADM校准要求。

6.1.4 M4对产品进行检测

M4.1产品检测过程

校准完毕后,仪器精度达到测量需求,则可进入测量界面,进行实际测量。将靶球放置于鸟巢内,关闭校准程序,打开“SA”测量软件。

根据测量要求,使用靶球采取测量点,通过SA测量软件形体拟合、元素构造、角距计算等进行数据处理,最终实现测量目的。

测量完毕,将测量文件命名保存后关闭测量软件.

M4.2产品检测过程中应注意:

采点数量 理论上采样点越多(分布合理的前提下),越接近实体真实情况。而实际的操作过程中,在保证测量精度与工作效率的双重要求下,需要根据测量对象的加工手段、形状特征、面积大小等综合因素,合理确定采样点数。一般情况下,构建平面,取点数量不少于6;构建圆,取点数量不少于8;构建锥体、球体,取点数量不少于30;

测量点分布 测量过程中一般要求,测量点应分布均匀、覆盖面广并且能最大限度地反映测量要素的实际特征。构建圆、圆柱,拾取范围应不小于二分之一圆弧或圆柱体;构建球,测量范围不小于二分之一球体。

特殊元素测量 孔测量中,根据实际情况选用合适的测孔工装。仪器配套测孔测圆工装最小为4mm,可以测量直径大于 4mm的圆孔孔心及直径.对于直径小于中12.7mm,如孔端面光滑、倒角匀称,可以直接使用靶球直接接触,计算孔心。在螺纹孔孔心测量中,应使用(或制作)专用工装,辅助测量,不可使用靶球直接测量。

线测量 对于刻线测量吋无法采用测量球直接接触测量,测量时须选用锥形测量工装,扎入刻线内,旋转取点,选用Scan 采点方式,取点数量大于200。根据以上采集的点拟合空间球,空间球心即理解为线上点。

6.1.5 M5关机,将仪器整理到包装箱

使用完毕后,先关闭控制盒上伺服开关,再关闭主电源开关。

论文作者:徐云甫,霍珍一,邢广强

论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期

论文发表时间:2020/1/15

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