摘要：本文以白車身測量為例分析了在工業(yè)現場測量過程中存在的問題，提出了Leica 6D自動化測量解決方案。方案致力于大尺寸工件的現場自動化測量，提供了經過可行性和實用性驗證的方案，解決了車間現場環(huán)境中，大型工件測量所存在的問題。
關鍵詞： 6D測量 T系列 便攜測量 自動化
1. 6D測量的應用
隨著工業(yè)現場測量和質量控制需求的增多，出現了多種應用于現場的測量工具，如激光跟蹤儀，關節(jié)臂測量機，大型掃描儀等。這類設備相對于傳統(tǒng)三坐標而言精度低，測量過程需要人手動操作，但是可以方便的移動到車間的測量工件附近，無需特殊的溫度，濕度，氣源等條件，在車間環(huán)境中也可以保證測量精度。因為其便攜性和方便性，這類設備得到了廣泛的應用，越來越多的出現在車間的測量現場。在大尺寸的現場測量過程中，以激光跟蹤儀的應用最為廣泛。
傳統(tǒng)的激光跟蹤儀測量以3 D測量為主，即反射鏡（靶鏡）測量方式， 測量的數值為球心坐標值X,Y,Z(也可以其他坐標系方式顯示)，主要應用于航空航天，汽車中工裝，型架等部件的測量、安裝和調整。隨著工業(yè)領域應用需求的增多，除了單一的通過反射鏡進行測量和跟蹤，使用者更希望將跟蹤儀應用到加工工件的測量中，這類工件形狀復雜，測量特征分布廣泛，單純依靠跟蹤儀轉站和隱藏點輔助測量工具已經很難滿足精度和效率的測量要求。
激光跟蹤儀6D測量模式
在這種情況下，Leica的6D測量產品—T系列解決方案應運而生。T系列測量工具的原理是通過在跟蹤儀上增加了T-Cam相機，從而在測量和跟蹤過程中，不僅可以監(jiān)控跟蹤目標的X,Y,Z(中心值)，同時還可以提取目標的 I,J,K(沿三個方向的扭轉)用于體現目標的旋轉姿態(tài)。通過這種方式，可以得到更多的計算信息:
通過在T系列目標上增加探針，激光跟蹤儀擴展成為走動式的三坐標測量系統(tǒng)，測量范圍可以達到直徑30m。既方便的利用了激光跟蹤儀的現場適應能力、便攜性能又能夠滿足大尺寸工件的高精度測量需求。應用于機加工，汽車鈑金，風電等大型工件的尺寸測量和分析。
T-Porbe測量工件過程
T系列產品也同時包括了可以滿足大尺寸空間掃描需求的T-S c a n系統(tǒng)，使用者可以通過手持T-s c a n測頭，以點云，三角網格，曲面渲染等多種方式反映工件的表面形狀信息，用于曲面形狀比對分析，尺寸控制，逆向等。
2. 6D自動化測量
隨著機器人，CNC等自動化加工設備的發(fā)展，要求設備之間的兼容性和通訊技術也越來越成熟。在此基礎上，Leica激光跟蹤儀也將應用領域再次擴展，通過和自動化系統(tǒng)的控制柜交互通訊，實現大尺寸空間的自動化測量。
這種新的工作模式主要具備以下特點：
⊙ 生產線上工件質量自動化監(jiān)測快速掃描工件外形或觸發(fā)測量以激光跟蹤儀精度進行測量，不依賴于生產線機器人或CNC機床的精度
⊙ 充分利用已有的機器人系統(tǒng)和生產線進行系統(tǒng)升級兼容導軌系統(tǒng)擴展測量量程；兼容通用機器人控制通訊標準協(xié)議，將生產系統(tǒng)升級擴展為在線檢測系統(tǒng)。
⊙ “便攜”測量設備激光跟蹤儀位置相對于機器人系統(tǒng)獨立，可實現完全的跟蹤儀便攜測量功能，根據需要變換位置；設備及T-系列測量附件隨用隨裝，既可以自動測量也可以用作手動測量。
2.1 實現方式
按照測量方式分類，有兩種自動化的檢測方式：觸發(fā)測量（通過觸發(fā)測頭進行單點觸測生成特征）和激光測量（通過激光測頭進行掃描點云構建曲面比對和特征）?？梢愿鶕嶋H的應用方式選擇加載測頭的類型。
系統(tǒng)的連接及通訊示意圖如下
客戶在操作過程中通過在電腦中編制并運行程序實現工件的自動測量，程序中可以包括特征測量，坐標系對齊，GD&T形位公差評價，SPC統(tǒng)計分析，報告等功能：
2.2 系統(tǒng)精度
雖然在測量過程中應用了機器人和CNC機床，但是這些硬件僅僅是作為T系列產品的移動載體，其精度的好壞并不影響整個系統(tǒng)的精度，測量精度仍然取決于激光跟蹤儀本身的精度。
T-Scan精度為：
3. 總結
綜上可知，Leica激光跟蹤儀的6D測量附件除具有車間現場手動操作的便攜性能和方便性之外，還能夠很好的和自動化測量設備相結合，完成大尺寸工件的自動化測量任務，確保測量效率和精度，在工廠的大工件測量中具有很大的應用價值。
