在某些领域的工业生产中，涉及到使用超大型工件。超大型工件往往具备体积庞大、以及重量巨大的特点，且基于生产对于质量的要求，工件的制造和装配公差都有着严格的限定，故而工件整体的装配精度较难通过使用传统的方式得以保障。

图1：API品牌Radian系列激光跟踪仪（RadianPro/Plus/Core）

值得关注的要点

1.精度标准的统一

虽在激光跟踪仪的有效工作范围内，都可以实现和达到装配精度标准，但近端测量精度高于远端测量精度这一现象，是基于激光跟踪仪本身工作原理及特性客观存在的。

这种现象的产生，是因为激光跟踪仪测量时存在角度误差，同样角度的偏差，在远端造成的测量不确定度范围会远大于其近端的测量不确定度。

如图2所示，激光跟踪仪在测量近端平面P1和远端平面P2时，其激光在平面上的投射点理论上应分别为圆心A和圆心B；但由于激光跟踪仪角度误差α的存在，激光就有可能被投射在圆C和圆F面积范围内的任意一点；而圆C和圆F的面积范围内，即分别为跟踪仪测量近端平面P1和远端平面P2时的测量不确定度；通过右下角正面视图观察，圆F的面积要远大于圆C的面积，即：远端的测量不确定范围要远大于近端的测量不确定范围。

生产中，工件整体的装配精度要求是统一的；那么当使用激光跟踪仪单站装配一个超大工件时，即便通常情况下其近、远端精度都可以满足需求，但处于不同位置段的装配点仍然会处于不同的精度标准之中；如果需要精益求精、进一步提升装配精度、使工件各段处于同一精度标准下，就需要对单一跟踪仪远端较大的测量误差范围加以控制。

图2：激光跟踪仪角度误差示意图

2.站点间的关系

测量超出激光跟踪仪测量范围的工件、或是测量工件遮挡面时，往往需要将激光跟踪仪移动到另一个位置，来获得足够的测量覆盖范围。即：实施“转站”作业。

如图3，转站时，需在两站都可观测到的位置设置“转站点”（通常为4个点），使用激光跟踪仪在两个站点分别测量这些“转站点”，然后通过软件的“最佳拟合”功能，将两站带入同一坐标系进行测量。

使用“转站点”+“最佳拟合”功能来进行转站测量，优势在于较为快捷，可以通过转1-2站，就实现对常规尺寸工件测量范围的全覆盖，并同时满足测量精度要求。

但当装配超大型工件时，如果使用最佳拟合转站的方式，每新增一个站点，就会将前方各站点的误差进行累积，即：设置的站位越多，测量误差越大，并继续造成各装配点精度标准的不统一。

可见，超大型工件的装配对于跟踪仪站点之间的相互关系的误差，也有着严苛的要求。

图3：激光跟踪仪转站示意图

API超大型工件高精度装配解决方案

经总结与实践，以下文介绍的案例为参考，可以使用激光跟踪仪进行平差测量的方法来满足广大用户对于超大型工件装配极致高精度表现的要求。

图4：标的超大型工件结构及尺寸示意图

图5：跟踪仪平差测量站位设置及数据采集示意图

测量步骤&要点

▼以下视频全程记录了本案中超大工件测量装配的过程：