簡(jiǎn)單隐锭、輕便晒杈，卻可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)30m 的精確測(cè)量柑贞。出色的隱藏點(diǎn)測(cè)量和多點(diǎn)同步測(cè)量能力方椎，成為其獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x钧嘶，是真正適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的新一代大尺寸便攜式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)棠众。

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，用戶(hù)對(duì)質(zhì)量控制提出了更高的要求有决。尤其是對(duì)于汽車(chē)摄欲、航空等一些大型、重型制造行業(yè)而言疮薇，由于其產(chǎn)品一般大而重胸墙，往往需要將質(zhì)量問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)解決我注。正是基于這種需求，20世紀(jì)80 年代迟隅，挪威邁卓諾測(cè)量系統(tǒng)有限公司（Metronor AS）基于攝影測(cè)量技術(shù)但骨，開(kāi)發(fā)了一系列光電式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)——光筆測(cè)量?jī)x，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)智袭、航空航天籍纸、船舶制造、發(fā)電設(shè)備渊妨、工程機(jī)械烹驰、機(jī)車(chē)與車(chē)輛等大型、重型制造行業(yè)夕涧，用于大型零部件魄蔗、工裝夾具、模具刹讹、鑄肆洽、鍛件等的測(cè)量。

光筆測(cè)量?jī)x設(shè)備構(gòu)成與工作原理簡(jiǎn)介

邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x主要由傳感器系統(tǒng)（相機(jī)和支撐架）职予、采點(diǎn)系統(tǒng)（碳纖維測(cè)量光筆及測(cè)針）社咒、電腦與測(cè)量軟件組成。采用攝影測(cè)量技術(shù)螺煞，相機(jī)通過(guò)測(cè)量鑲嵌在光筆上的多個(gè)簡(jiǎn)單位俩、輕便，卻可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)30m 的精確測(cè)量碳胳。出色的隱藏點(diǎn)測(cè)量和多點(diǎn)同步測(cè)量能力勇蝙，成為其獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x固逗，是真正適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的新一代大尺寸便攜式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)浅蚪。紅外發(fā)光二極管（L E D）的三維坐標(biāo)，得到光筆在空間的位置和姿態(tài)（x y z i j k 六維參數(shù)）烫罩。由于光筆底端的測(cè)針經(jīng)過(guò)精確校準(zhǔn)惜傲，與光筆的幾何關(guān)系唯一確定，這樣贝攒，測(cè)針底端被測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)就可以精確地計(jì)算出來(lái)盗誊。

光筆測(cè)量?jī)x：適用于車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的便攜式大尺寸坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

簡(jiǎn)單、輕便隘弊，卻可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)30m 的精確測(cè)量哈踱。出色的隱藏點(diǎn)測(cè)量和多點(diǎn)同步測(cè)量能力，成為其獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x开镣，是真正適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的新一代大尺寸便攜式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)刀诬，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）便攜性好，適合車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)使用常籍。整套設(shè)備（含電腦）裝在一個(gè)長(zhǎng)1m 的拉桿箱內(nèi)健吃，總重不超過(guò)30kg。進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)锨圣，將相機(jī)放置在工件附近陕绢，連好電纜，打開(kāi)電腦即可開(kāi)始測(cè)量骗采，不需要設(shè)備預(yù)熱等準(zhǔn)備工作闯揪。光筆重500g 左右, 拿在手上非常輕便，而且與相機(jī)之間為無(wú)線連接词趾，手持光筆避某，只要在相機(jī)視野里，就可以在任何位置進(jìn)行采點(diǎn)法洼。設(shè)備可以在0℃～ 45℃正常工作洼荡。

（2）大尺寸與高精度測(cè)量集于一身椎吼。作為一套基于攝影測(cè)量技術(shù)的光學(xué)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)眠琴，光筆測(cè)量?jī)x可以實(shí)現(xiàn)30m 的大范圍測(cè)量。采用專(zhuān)利的圖象處理與相機(jī)校準(zhǔn)技術(shù)姓建，空間

長(zhǎng)度測(cè)量精度可達(dá)25μm诞仓，能夠很好地滿(mǎn)足大型工件的高精度檢測(cè)要求。

（3）出色的隱藏點(diǎn)測(cè)量能力速兔。光筆測(cè)量?jī)x使用測(cè)針采點(diǎn)墅拭，雖然它是光學(xué)測(cè)量設(shè)備，但使用起來(lái)就是一臺(tái)真正意義上的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)涣狗，對(duì)于各種幾何元素的測(cè)量比較容易谍婉。用戶(hù)通過(guò)配備加長(zhǎng)光筆，結(jié)合測(cè)針和加長(zhǎng)桿镀钓，可以輕易測(cè)量600m m 或更深的隱藏位置穗熬。

（4）獨(dú)特的多點(diǎn)同步測(cè)量能力。

除了使用光筆進(jìn)行采點(diǎn)測(cè)量外丁溅，邁卓諾系統(tǒng)還有另外一種測(cè)量方式——直接測(cè)量分散唤蔗、獨(dú)立的L E D 光靶。將多個(gè)LED 光靶用磁力或膠粘等手段固定在目標(biāo)上窟赏，相機(jī)一次可以同時(shí)采集多個(gè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)妓柜。利用這一功能，可以實(shí)現(xiàn)六維測(cè)量棕健、重復(fù)性測(cè)量寸纠、變形監(jiān)控及動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系下的測(cè)量等多種應(yīng)用雳雄。

光筆測(cè)量?jī)x的行業(yè)應(yīng)用

作為一套輕便的大尺寸坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x首先被應(yīng)用于汽車(chē)和航空制造領(lǐng)域帮课，后來(lái)拓展到船舶斯凑、發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械等其他大型眨攀、重型制造行業(yè)蛀颓。20 多年來(lái)，已經(jīng)擁有客戶(hù)300 多家扛聂，裝機(jī)500 多套艘尊，廣泛應(yīng)用于世界個(gè)知名企業(yè)中，并得到了一致認(rèn)可栏付，成為一種成熟的質(zhì)量控制手段罚考。首先，Metronor 光筆測(cè)量?jī)x的技術(shù)特點(diǎn)很好地契合了現(xiàn)代航空制造的測(cè)量需求组弥，在航空航天行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用笼踩。大尺寸精確測(cè)量和出色的隱藏點(diǎn)測(cè)量能力，使得邁卓諾的測(cè)量系統(tǒng)在飛機(jī)零部件和工裝的測(cè)量方面有著不可替代的作用亡嫌。在波

音公司嚎于，有數(shù)十套邁卓諾測(cè)量系統(tǒng)用于現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，測(cè)量任務(wù)包括現(xiàn)場(chǎng)鈑金件測(cè)量挟冠，精鑄件于购、鍛件測(cè)量，機(jī)械加工件測(cè)量以及工裝檢測(cè)等等知染。利用邁卓諾測(cè)量系統(tǒng)肋僧，還可以完成一些特別的生產(chǎn)任務(wù)。例如控淡，工件在加工設(shè)備上的精確定位嫌吠；在加工設(shè)備上對(duì)工件實(shí)施在線實(shí)時(shí)測(cè)量。NASA（美國(guó)航空航天局）掺炭，利用邁卓諾系統(tǒng)獨(dú)一無(wú)二的多點(diǎn)同步測(cè)量功能辫诅；一直以來(lái)，航天器艙體的對(duì)接也都是借助邁卓諾的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)完成竹伸。汽車(chē)制造業(yè)也是Metronor 光筆測(cè)量?jī)x主要的應(yīng)用領(lǐng)域泥栖。憑借20 年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，Metronor 與汽車(chē)制造企業(yè)緊密合作刹由，制定了一套基于光筆測(cè)量?jī)x的完整而科學(xué)的檢測(cè)流程厨刷，包括了汽車(chē)制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)：工裝夾具測(cè)、工裝夾具的重復(fù)性檢測(cè)、生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試糙枚、車(chē)身部件及整車(chē)測(cè)量彪选、模具檢測(cè)等等，在新車(chē)試制檐伞、車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方面發(fā)揮著重要作用剂现。如何能又快又好地制造出符合設(shè)計(jì)要求的汽車(chē)，正是邁卓諾所追求的目標(biāo)切拳。正是基于這種與汽車(chē)制造廠一致的追求茁臀，邁卓諾的測(cè)量系統(tǒng)廣泛被各大汽車(chē)廠商所采用，并得到了認(rèn)同孽倒。在世界上幾乎所有知名汽車(chē)制造廠的生產(chǎn)車(chē)間堆因，都可以看到邁卓諾測(cè)量系統(tǒng)的身影。在國(guó)內(nèi)救鲤，一汽久窟、東風(fēng)、上汽等也都采用了光筆測(cè)量?jī)x作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的技術(shù)手段本缠。此外斥扛，邁卓諾測(cè)量系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用于造船、工程機(jī)械丹锹，發(fā)電設(shè)備稀颁、機(jī)車(chē)與車(chē)輛等大型、重型制造行業(yè)卷仑。從幾米大小的機(jī)車(chē)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架峻村，到20 多

米的重型壓力機(jī)部件的測(cè)量麸折，直至長(zhǎng)達(dá)幾十米的風(fēng)力發(fā)電葉片的測(cè)量锡凝，都屬于邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x的應(yīng)用范疇。作為一套成熟的質(zhì)量控制系統(tǒng)垢啼，邁卓諾測(cè)量系統(tǒng)被西門(mén)子窜锯、卡特彼樂(lè)、瓦

錫蘭芭析、GE悄贴、V E S TAS 等許多世界知名企業(yè)所采用。

用于飛機(jī)生產(chǎn)的典型案例

1 SAAB 航空運(yùn)用有效的靈巧加工理念贏得市場(chǎng)瑞典是一個(gè)高成本的國(guó)家傀掘，但S A A B 航空卻能夠持續(xù)贏得訂單诈绷，目前，正在為空中客車(chē)和波音最新的項(xiàng)目提供復(fù)合材料零件圃星。S A A B 的Richard Lindqvist 先生向我們展示了其中的一項(xiàng)核心技術(shù)怒央，正是這項(xiàng)技術(shù)使其成為兩大飛機(jī)制造商的首選供應(yīng)商。眾所周知，因?yàn)槌叽绱笠约爸圃爝^(guò)程中所引入的變化量多项请，大型高精密復(fù)合零件的加工是非常具有挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)工作烦盛，過(guò)程控制非常嚴(yán)格。因此肚轴，為大型高精密復(fù)合零件制造工裝是非常復(fù)雜且昂貴的紧邑，因?yàn)樗霉ぱb必須能夠?qū)に囘^(guò)程中的各種變個(gè)表面的定位要十分精確，也就是說(shuō)稠还，用于鉆孔的模塊需要準(zhǔn)確定位伞缺，精確擬合到舵的2 個(gè)表面。制造這個(gè)工裝是非常困難的叁丧，而且實(shí)現(xiàn)可追溯性和穩(wěn)定的工藝過(guò)程實(shí)際上是不可能的犁跪。2 巧妙地簡(jiǎn)化工藝S A A B 航空的解決方案看起來(lái)并不復(fù)雜：一套專(zhuān)屬裝置上唯一固定的工裝是一個(gè)可重復(fù)裝夾的簡(jiǎn)單夾具，只是為了保證方向舵能被夾持在一個(gè)固定位置歹袁，鉆孔的模塊是裝置中單獨(dú)的個(gè)體坷衍，與夾具之間沒(méi)有機(jī)械連接。這個(gè)裝置如何工作呢?Richard

Lindqvist 解釋說(shuō)：“裝置的精度不是來(lái)自昂貴的工裝条舔，而是來(lái)自一套相對(duì)便宜的Metronor 便攜式測(cè)量系統(tǒng)枫耳。”Metronor 是一套基于光學(xué)的便攜式測(cè)量系統(tǒng)孟抗，使用無(wú)線的手持式光筆迁杨，采集數(shù)據(jù)的方式與傳統(tǒng)的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)類(lèi)似，但是可以應(yīng)對(duì)大尺寸的測(cè)量凄硼，運(yùn)行平臺(tái)是一臺(tái)筆記本電腦铅协，整套系統(tǒng)可裝入一個(gè)拉桿箱中。全世界有300 多個(gè)用戶(hù)在使用

Metronor 的DUO 和SOLO 系統(tǒng)摊沉，主要分布于航空和汽車(chē)工業(yè)狐史。Lindqvist 補(bǔ)充說(shuō)：“這個(gè)工藝過(guò)程的原理是非常簡(jiǎn)單的：首先，我們測(cè)量方向舵工件的幾何尺寸用六，看其是否在標(biāo)稱(chēng)的公差要求范圍內(nèi)近振；然后，我們用方向舵中重要的一些幾何元素烂锤，進(jìn)行坐標(biāo)的最佳擬合對(duì)齊暴遂。只需要用M e t r o n o r 測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單測(cè)量幾個(gè)元素，然后就可以進(jìn)行坐標(biāo)系對(duì)齊架暗；最后粘伊，在有了方向舵工件實(shí)際尺寸的前提下，用測(cè)量系統(tǒng)定位鉆孔模塊的最佳位置约粒，從而保證孔位的位置精度惠翼。即使材料和生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)一些微小的變形敲抄，依然能夠生產(chǎn)出最佳品質(zhì)的產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝也得到了飛機(jī)制造商的高度認(rèn)可——而且不會(huì)生產(chǎn)出廢品喻秩〔暄椋”3 靈巧制造（Smart Manufacturing）這個(gè)生產(chǎn)裝置是由S A A B 航空獨(dú)立研發(fā)的，效果非常明顯娃肃。借助于這套裝置缕陕，S A A B 每天可為空中客車(chē)生產(chǎn)8 架飛機(jī)所用的方向舵。波音Dreamliner 也在使用同樣的方案疙挺。Richard Lindqvist 解釋說(shuō)：“這些裝置證明了靈巧制造同精密制造一樣重要扛邑。掌握了使用M e t r o n o r的經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)所提供的測(cè)量方法，節(jié)省了制作復(fù)雜工裝的時(shí)間和成本铐然。這僅僅是SAAB 航空運(yùn)用Metronor測(cè)量系統(tǒng)提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的一個(gè)案例而已蔬崩。”

結(jié)束語(yǔ)

20 年來(lái)搀暑，邁卓諾一直專(zhuān)注于攝影測(cè)量技術(shù)的研究沥阳，引領(lǐng)著光學(xué)大尺寸坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。相對(duì)于激光跟蹤儀等其他測(cè)量手段自点，光筆測(cè)量?jī)x具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)桐罕，如隱藏點(diǎn)的精確測(cè)量、多點(diǎn)同步測(cè)量功能等桂敛。近年來(lái)功炮，邁卓諾新一代光筆測(cè)量?jī)x成功地更換了生產(chǎn)平臺(tái)，使用了更小术唬、更輕的C C D 相機(jī)薪伏，使與測(cè)頭和電腦組成的測(cè)量系統(tǒng)更加輕便，精度更高避扎，成本也得到了顯著降低疯蓄，進(jìn)而成為目前市場(chǎng)上最靈活、具有最優(yōu)性?xún)r(jià)比的大尺寸坐標(biāo)測(cè)量機(jī)產(chǎn)品催岔。由于更加輕便谎后、更加精確，并具有更高的性?xún)r(jià)比惑叶，邁卓諾新一代光筆測(cè)量?jī)x得到了越來(lái)越多客戶(hù)的認(rèn)可，在市場(chǎng)份額上獲得了高速增長(zhǎng)袁虽，成為了大型零部件的測(cè)量利器旭绝。邁卓諾光筆測(cè)量?jī)x，開(kāi)創(chuàng)了大尺寸精密測(cè)量的新紀(jì)元坠髓。

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