Radian激光跟踪仪与主流手持式3D扫描仪组网测量解决方案_API公司

公司新闻

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手持式3D扫描仪特征

手持式3D扫描仪通常具有高速度、高精度的特征,可在各类生产环境中使用,对复杂工件进行快速数据采集。主流手持式3D扫描仪的数据采集速率往往可以达到400,000点/秒至2,000,000点/秒区间,在采集速度方面,具有高超的效率。

由于自身功能和设计特点,手持式3D扫描仪在针对5米以下工件实施测量作业时,往往可以体现出超高的速率以及较佳的测量精度;但在针对5米以上工件进行测量时,由于自身量程限制,往往就需要设置额外的定位靶标/靶点,并视其为参照基准,进行转站测量。

而使用手持式3D扫描仪测量大型工件时,如需多次转站,则会依次累积前1、2、3、4……站的误差,由此造成测量误差急剧增加。

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图1:Radian激光跟踪仪(左)与市面上主流手持式3D扫描仪系统(右)

激光跟踪仪特征

激光跟踪仪,是大尺寸高精度3D/6D测量的首选仪器,测量半径可达数十米。通常来讲,激光跟踪仪的测量空间精度可以达到5μm/m的级别,如果是集成有干涉激光(IFM激光)的型号,如API品牌的Radian Pro,仅利用其测距精度时,更是可以达到0.5μm/m甚至更高的级别。

兼顾高精度与高效率的大尺度扫描测量

通过各方面理论与实践验证,使用激光跟踪仪为手持式3D扫描仪的转站靶标/靶点在全局测量范围内做高精度定位,可有效解决手持式3D扫描仪转站累加误差大的问题,做到高精度与高效率兼顾。

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图2:靶座的布设及跟踪仪建立整体坐标系测量过程示意

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图3:3D扫描仪在激光跟踪仪整体坐标系下的应用示意

实际应用

以测量某最大长度24米的大型工件为例:

第1步:在工件周边均匀布置4组(8个)1.5英寸靶标/靶点/靶球座(如图2);

第2步:使用激光跟踪仪进行定位:将单个1.5英寸靶球,依次放置于各标靶座上,测量靶球中心位置,建立整体的坐标系(如图2);

第3步:将3D扫描仪的1.5英寸标靶球放置于靶座上,进行拍摄定位,将每组获取的定位坐标对齐到跟踪仪的整体坐标系下(如图3);

第4步:在对齐好的坐标系下,使用3D扫描仪进行数据的扫描采集,即可以实现在整个作业范围内的高精度表现(如图3)。


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图4:Radian激光跟踪仪与手持式3D扫描仪组网应用测量现场

结论 

在测量大尺寸工件时,使用激光跟踪仪为手持式3D扫描仪提供全局定位,在保障超高测量精度的情况下,提供了更大的工作范围,并使实际测量时的操作更加灵活,给操作者带来绝佳的测量体验。


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