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API公司T3激光跟踪仪.pdf
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一、 美国 API 公司简介
美国自动精密工程公司( Automated Precision
Inc.)由刘锦潮博士(Dr. Kam C.Lau)创建于 1987 年。公
司自成立以来始终致力于机械制造领域精密测量仪器和
高性能传感器的研制和生产,产品已广泛应用于美国及世
界各国的先进制造领域。在与美国联邦政府、美国国家标
准局(NIST)、国家制造科学中心、密歇根大学、马里兰
大学、北卡罗莱纳大学、康涅狄格大学等的项目合作中,
API 公司都是积极参与者和关键技术伙伴。API 公司迄今
为止所取得的成就使其在国际精密测量领域享有很高的
声誉。
刘锦潮博士于八十年代初率先开展激光跟踪测量技
术的研究,持有激光测量系统多项专利,是全世界公认的
激光跟踪技术发明者。API 公司不仅推出了国际上第一台
商业化激光跟踪仪(即瑞士莱卡激光跟踪仪)。而且是目
前世界上唯一能生产六维激光跟踪仪的厂家。API 研制的
绝对测距(ADM)技术早在 1996 年就在美国宇航(NASA)
和美国海军(NAVY)工程中得到了成功应用。
目前,API 激光跟踪仪已经被广泛应用到了航空、航
天、汽车制造、造船、铁路机车、机床、石油、电子等行
业。美国国家标准局(NIST)、中国国家计量科学研究院、
美国宇航局、Boeing、Airbus、洛克希德马丁公司、英国
航空公司、法国雪铁龙公司、通用汽车公司、日产、标致、
雷诺、雪铁龙等都已成为 API 公司的忠实用户。
中国国家计量科学研究院(NIM)作为中国计量行业
的最高权威单位与 API 的合作更体现了强强联合的特点。
API 激光跟踪仪的客户清单及在航空及船舶行业的使用状
况详见附后。
为更好地服务于中国客户,API 公司于 2004 年初在上
海成立了上海爱佩仪自动精密仪器科技有限公司,作为中
国用户的技术服务中心。API 上海公司的工程技术人员均
为本科或硕士学历,并定期在美国总部接受专业的技术培
训,上海公司可以提供设备的操作培训、维修保养和设备
标定,同时面向中国客户提供 API 产品的零配件供应,以
最大地方便客户,为客户提供最优质的服务。
上海公司同时提供激光跟踪仪备用机,当用户的设备
处于检查维修阶段时,我们可向客户提供备用机,保证用
户的生产正常进行。
二、投标设备的技术描述
2.1 API Tracker 3 型激光跟踪仪主机特点
Tracker 3 激光跟踪仪代表了世界上最先
进的激光跟踪技术。在可携带性、高精度、
稳定性、测量空间范围和容易使用方面具
有同类仪器所无法比较的优势。
第三代激光跟踪仪主机
2.1.1 Base Tracker Head 激光跟踪头
采用最先进合理的设计,使系统内部光路最短,误差传
递链最短,实现了无折反光路,从最大程度上减少了误
差来源。结构简化,仪器自校准简单、快速、准确、易
于溯源。与第一代激光跟踪仪相比,第三代激光跟踪仪
在激光跟踪头上做了极大的改进
跟踪头集成了世界上最先进的光学和电控技术,激光光
路上取消了光学反射镜;跟踪头置于仪器的俯仰轴上,
并处于仪器的对称中心。有以下优点:
这样的结构使得激光的死程光路最短,最短的光路
是最好的光路。
激光光路的在任何一个角度上的精度是一致的。反
射镜在光路系统的作用仅是将激光反射出去,而激
光在非 45°入射角入射时,光斑在反射镜上的光斑
是个椭圆光斑,这样会影响激光的准直性,测量的
精度会下降,因此在 45°角时精度最好。取消反射
镜后,激光在各个方向上都是直接射出的。
热稳定性好。这是一个特别重要的特点。热是影响
光路变化的一个重要因素,而激光光路对称式结构
设计的好处是热源是对称式扩散,能在最大限度的
减小光路的变化。因此第三代激光跟踪仪能够适应
不同的温度条件,达到高精度测量目的,同时使得
仪器在长时间的工作条件下保证激光光路的稳定
性。
内置自适应温控系统。好处是,保证仪器更宽阔的
温度测量条件,-10℃~+50℃, 这是同类仪器无法达
到的。
缩短预热时间,激光器预热时间 15 分钟。
取消反射镜后,综合测量精度提高了近一倍,跟踪
仪的测角空间大大扩大,激光的测量距离更大。
2.1.2 激光干涉计(IFM)和增强型绝对测量计(ADM)
激光干涉技术是 API 公司的核心技术之一。公司同时生
产全球独一无二的 5D/6D 激光干涉仪。激光器采用 He-Ne
激光器,激光寿命不小于 50,000 小时。
激光波长 633nm;
安全等级: 21CFR,Class II;
激光光斑: 4mm;
分辨率: 1μ m;
激光测长: 60 米
精度: 1ppm (±0.5ppm)
增强型绝对测量计(ADM)。API 采用独特技术研制的绝
对 测 量 功 能 ( ADM ) , 又 叫 RTOF
(Repeatitive-Time-Of-Tlight)。是当前市场上精度最
高的绝对测距系统。与第二代相比,采样速度提高了 8
倍;
实时和激光干涉仪基准进行比较校准补偿,极大减小了
温度变化的影响,稳定性好;
测量的空间范围更大,激光测长 60 米。
分辨率:1 μ m,其原理见样本。
2.1.3 三维测量模式和六维测量模式的相互转换。
将一个普通的反射靶(SMR)放在激光束的前面,系统将
采用三维跟踪模式;当将 STS 六维传感器放在激光束的
前面,系统将采用六维跟踪模式,产生 X、Y、Z 和姿态
的三个转角。
2.1.4 测量时覆盖的测量空间最大。
API 激光跟踪仪在设计时本着最大限度的方便操作 q 者
的原则,最大限度的扩大跟踪仪的测量空间。不论是在
角度空间还是在长度空间都具有同类产品所无法比拟的
优势。
角度空间:
俯仰角 +80°,-60°
偏转角 640°(±320°)
长度空间(IFM 和 ADM)
激光测长: 60m
2.1.5 重量 8.5kg
是全球重量最轻、体积最小、最便携的激光跟踪仪。
其重量是同类产品的 1/3 或 1/4,体积约为同类产品的
1/2 或 1/3。一个工作人员即可将仪器随便搬动,极大的
方便了操作者。
2.1.6 采用德国 Heidenhain 公司的高精度圆光栅码盘。
德国 Heidenhain 公司的圆光栅码盘是世界上最优秀的
码盘之一。
2.1.7 球靶
三个不同规格的球靶安装工位,分别是
1.5",7/8",1/2"。
这种设计的好处是,当客户采用不同球靶测量时,不需
要球靶转换装置,可以直接进行补偿测量,十分方便。
2.1.8 2"电子水平仪。
测量时不需要调整跟踪仪自身的水平,即可直接测量,
实现工件的调平要求。
2.1.9 安装方便。
跟踪头底部有三个定位装置,可以放置在 API 公司的三
脚架上,或很方便的被安放在不同的工装上,或直接将
跟踪仪放置在地面上。这样在测量时比较容易适应苛刻
的测量空间。例如有的被测点,需要跟踪头放置在地面
时才能测量到。
2..1.10 仪器整体密封式设计。
有效避免了车间粉尘对仪器的影响,减少仪器的维护。
2.1.11 快速锁紧基座。
安装方便。
2.2 STS 六维传感器
STS 六维 传感
器
跟踪头
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