工业激光测距仪的测量控制及数据采集

激光测距仪简介

激光测距仪，是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。 激光测距仪在工作时向目标射出一束激光，由光电元件接收目标反射的、目标未遮挡的或者从目标中透过的激光束。如果通过计时器测定激光束从发射到接收的时间，就能计算出从观测者到目标的距离；通过接收器对收到或未收到的激光束进行分析，就能对测量的目标进行距离或间距分析。通常来讲，激光测距仪的误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，对精密零件尺寸测量的精度可以达到小数点后六位甚至更多。

在所有测量距离的仪器中，激光测距仪是功能和技术复杂，精度和测量效率高的一种测量仪器，现已在各种工业测量环境中普遍采用，尤其是在对精度和测量效率要求较高的测量场合。

激光测距仪能够适应的测量场合也非常多样，它既能精确测量一根细线的直径，还能测量两根细线之间的间距、中心距、某个位置（距离基准面）的水平距离或垂直距离，以及测量目标的轮廓等，甚至还能够测量透明的目标以及平面的水平度及角度等等。如果使用定制开发的测量程序，能够完成测量的内容还会更多。

而就测量效率而言，工业激光测距仪完成单次测量的时间通常都在0.05秒以内；而它的优势在于能够在短短的几秒钟内，完成对多个复杂尺寸的多次测量并自动输出测量数据。

目前，日本三丰(Mitutoyo)，基恩士(Keyence)，瑞士徕卡(Leica)等都是业界领先的激光测量系统供应商。

测量控制与数据采集

下面QuAInS以三丰LSM6200为例，说明常见工业激光测距仪的测量和数据采集过程。LSM6200主要由一台测量主机（显示）和一个激光头组成（如果需要，可以增加激光头以进一步提高测量效率或完成更复杂的测量）。如果需要配合自动化的测量程序和数据采集程序，可以另外配备一台电脑以连接测量主机。

需要注意的是：通常而言，为了确保每台测量仪器测量值的一致性，我们可以以某一台经过严格校准和检验的测量仪作为基准，其他测量仪与其之间的微小差异通过补偿值来修正；另外，考虑到每种测量对象的结构不同，且仪器本身与被测目标之间可能还存在交互作用，因此对于不同测量对象在不同测量仪器上的测量，这样的补偿值可能不同。在QuAInS数据采集平台中，我们可以通过对不同的测量目标与测量仪器的组合建立不同的测量程序，并通过一定的权限控制来控制对这些测量程序的建立、访问和分配；另外，测量不同的产品，其测量方式、测量角度和仪器参数也是不同的，如果这些内容都需要测量人员在测量开始的时候进行设置，将是一个相当繁琐且容易出错的工作。QuAInS数据采集平台中可以存储多个事先设置好的测量程序，每次测量的时候只需要简单调用就可以了。

根据测量场合的不同，在需要的时候我们可以灵活地设置测量数据的基准面值，这样便于我们获得相对测量值，并在测量的时候采用相对应的测量程序。对于测量车间而言，激光测量仪的最大好处是测量速度快，效率高，可以节省大量的时间和人力。它不仅能够在很短的时间内完成测量，而且能够同时测量多组数据，如高度、距离、角度、厚度、中心距离等等。

测量完成后，数据将能够自动以事先定义好的格式和属性结构（厂区、产线、产品、参数、IQC批量等）上传到中央数据库中。如果测量数据存在异常，比如超过了规格限，或者违反了SPC判异准则，QuAInS数据采集平台将自动提醒用户确认，只有正常的数据和经过用户确认后的数据才会被上传到中央数据库中。