隨著工業(yè)現(xiàn)場測量和質量控制需求的增多，多種用于現(xiàn)場的測量工具應運而生，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，精度低且測量過程需要人手動操作，但是可以方便地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。因具備便攜性和方便性，這類設備得到了廣泛的應用。其中，激光跟蹤儀以其適合于汽車車身測量的方便性、量程和精度，在車身主機廠、配套廠得到認可，作為三坐標測量設備的補充，越來越多地出現(xiàn)在車間的測量現(xiàn)場。

      激光跟蹤儀6D測量技術

      傳統(tǒng)的激光跟蹤儀測量以3D測量為主，即反射鏡（靶鏡）測量方式，測量的數(shù)值為球心坐標值X,Y,Z(也可以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(jīng)很難滿足精度和效率的測量要求。

      在這種情況下，Leica的6D測量產(chǎn)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)用于代表目標的旋轉姿態(tài)。這種方式可以得到更多的計算信息（見圖1）。

      ⒈ 走動式三坐標——T-Probe測頭

       通過在T-Probe測頭上增加紅寶石探針，可以使其像三坐標測量機一樣完成工件上的接觸測量，測量范圍能夠達到直徑50m。這樣既方便地利用了激光跟蹤儀的現(xiàn)場適應能力、便攜性能，又能夠滿足車身工件的高精度測量需求，可應用于車身零部件、分總成、匹配等過程中的檢測和問題診斷。

        在使用過程中，測頭無線連接任何電纜，本身自帶鋰電池，通過點擊測量工具上的按鍵可以進行測量、刪除、連續(xù)掃描等操作，從而將激光跟蹤儀擴展成為走動式的三坐標測量系統(tǒng)，真正實現(xiàn)無線、無臂操作（見圖2）。

        ⒉ 非接觸測量——T-Scan測頭

        除T-Probe之外，T系列工具還同時包括可以滿足大尺寸空間掃描需求的T-Scan系統(tǒng)（見圖3）。使用人員可以通過手持T-scan測頭，以點云、三角網(wǎng)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。

      相對于硬測頭單點測量，T-scan測量效率更高，測頭每秒可以測量20000個點，應用于車身輪廓掃描對比檢測、逆向、Flush&Gap分析、腰線測量等。

      車身檢測中的6D測量技術應用

      ⒈ 車身關鍵特征尺寸測量

在車身中，有大量的特征點、固定孔、槽、圓柱等特征需要進行快速檢測，特別是車身內部的安裝孔位，需要測量設備在保證精度的前提下能夠方便地進入測量。T-Probe無線、無臂的特點正滿足了這種需求。T-Probe整個系統(tǒng)空間測量精度能夠達到7um/m，通過不同探針長度及安裝位置的組合，可以實現(xiàn)車身特征的全尺寸檢測，且測頭操作方式友好，單人就可以完成測量。

       ⒉ 車身覆蓋件曲面掃描

       隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，對車身覆蓋件的曲面輪廓質量的控制越來越重要。傳統(tǒng)車身輪廓檢測以接觸方式進行單點采集或連續(xù)掃描為主，將獲取的單點的坐標和理論點坐標相比，在車身表面以抽樣的方式進行曲面輪廓對比。

       近年來，Leica T-Scan激光掃描測頭以其快速的點云采集得到了越來越廣泛的應用。其主要特點如下：

* 快速的點云采集速度，20000點/秒；
* 工件三維輪廓的實時顯示；
* 點數(shù)據(jù)與CAD軟件的通用性；
* 快速直觀的比對色差輸出；
* 坐標系可以根據(jù)測量需求靈活調整，指導工件制造過程；
* 數(shù)據(jù)采集后，可以隨時進行調用分析，具有可追朔性；
* 能適應不同顏色、不同反光表面的工件，測量無需噴粉 。

其一般的檢測過程如下（見圖4、圖5）：

       ⒊ 車身配合尺寸分析

        在汽車制造過程中，除了要保證車身各零部件、分總成滿足尺寸控制公差外，還要確保經(jīng)過焊接、鉸鏈、膠合等方式組裝后各部件之間的相互關系滿足要求，如前蓋和翼子板、車燈和側圍、車門之間、天窗和車頂蓋等。這些尺寸控制直接影響車身的外觀、使用穩(wěn)定性以及功能型要求。在這類使用中，可以采用T-Probe（完成關鍵位置快速測量）和T-Scan（間隙輪廓全面分析）相結合的方式（見圖6、圖7、圖8）。

       總結

       綜上可知，Leica激光跟蹤儀的T-Probe和T-Scan 6D測量附件以其良好的車間現(xiàn)場適應性、手動操作方便性及便攜性能，可以快速完成車間現(xiàn)場車身零件檢測、匹配分析、安裝調整等任務，在車身測量中具有很大的應用價值。