機(jī)床商務(wù)網(wǎng)公司動態(tài)
API助力Komatsu GmbH實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)流程再優(yōu)化_API公司
閱讀：61 發(fā)布時間：2023-6-22我們的客戶
Komatsu GmbH總部位于德國杜塞爾多夫，是一家大型液壓挖掘機(jī)制造商。Komatsu GmbH于1954年制造了臺全液壓挖掘機(jī)，至今一直著其行業(yè)*制造技術(shù)的發(fā)展與潮流。Komatsu GmbH主要生產(chǎn)載荷在250噸至763噸、斗容量至42立方米的各型號液壓挖掘機(jī)，其產(chǎn)品技術(shù)過硬，質(zhì)量可靠，已被應(yīng)用于各地的開采、挖掘等項(xiàng)目中，其中，不乏大量在地形、溫濕度等工作環(huán)境中的應(yīng)用。故而，Komatsu GmbH對于其出品的質(zhì)量及可靠性格外關(guān)注。
高要求造就高品質(zhì)
正是由于Komatsu GmbH對于產(chǎn)品質(zhì)量的要求，其生產(chǎn)的挖機(jī)即便在長時間使用后，仍然可保持優(yōu)秀的機(jī)械素質(zhì)。自1980年以來生產(chǎn)的1000多臺挖掘機(jī)中，有三分之二以上仍在使用。目前運(yùn)行時間最長的記錄保持者是一臺PC 4000型號挖機(jī)，它已經(jīng)運(yùn)行了超過15萬小時，相當(dāng)于近18年的使用壽命，至今仍在良好運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1：Komatsu GmbH PC4000型挖掘機(jī)
客戶的測量需求
Komatsu GmbH挖機(jī)優(yōu)秀的機(jī)械素質(zhì)與綜合品質(zhì)，很大程度上源于其對于生產(chǎn)制造過程中對各部件尺寸以及裝配環(huán)節(jié)中各位置的精準(zhǔn)把控。關(guān)注點(diǎn)主要集中在以下幾項(xiàng)：
圖2：Komatsu GmbH挖掘機(jī)底盤各部件裝配示意圖
1、結(jié)構(gòu)件外形及各加工面的關(guān)系；
2、結(jié)構(gòu)件上各孔與基面間的位置關(guān)系；
3、挖掘機(jī)底盤主體結(jié)構(gòu)件與其它構(gòu)件之間裝配孔的同軸度；
4、伸縮臂各鉸點(diǎn)等特定孔的同軸度；
5、公差要求：通常位置關(guān)系要求在0.1mm-0.2mm；位于鉸點(diǎn)的孔需要承擔(dān)樞紐和承重的作用，其同軸度要求更為嚴(yán)苛，公差要求為0.05mm。
圖3：API品牌Radian系列激光跟蹤儀
大尺寸精密測量，生產(chǎn)流程再優(yōu)化！
“為滿足這些嚴(yán)格的公差要求，我們起初使用的是幾臺某品牌的關(guān)節(jié)臂，雖然精度尚可，也能夠完成大部分作業(yè)的操作，但是其效率相對較低，尤其在對較大的部件進(jìn)行檢測時，其測量范圍是個不小的挑戰(zhàn)。" Komatsu GmbH的工程師Schenzer先生說，“而且使用關(guān)節(jié)臂進(jìn)行測量時，不同的工程師使用不同的測量手法，其相應(yīng)結(jié)果可能也會有細(xì)微的差別"。
Schenzer先生繼續(xù)說道：“由此，我們一直在尋找一種靈活的、易于安置的、可在大尺度空間內(nèi)進(jìn)行高精度測量的設(shè)備，直到我們使用了API品牌的Radian激光跟蹤儀，在保障了所需測量精度的同時，大幅提升了工作效率，讓整個生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)了顯而易見的優(yōu)化與提升！"
API激光跟蹤儀解決方案
基于Komatsu GmbH的測量需求，使用API品牌Radian激光跟蹤儀，配合以相應(yīng)的功能拓展附件，即可實(shí)現(xiàn)檢測。
Radian激光跟蹤儀是大尺寸精密測量的解決方案，擁有微米（μm，0.001mm）級別的測量精度，且其測量范圍可達(dá)160米，可以為挖機(jī)制造的各個環(huán)節(jié)提供符合精度和尺度范圍的精準(zhǔn)測量保障。
測量時，操作者手持內(nèi)置棱鏡的激光跟蹤儀靶球（SMR）碰觸待測部位，激光跟蹤儀主機(jī)會射出一道激光鎖定并跟蹤SMR的球心，并在SMR碰觸待測部位時，以1000Hz的采數(shù)速率將該待測點(diǎn)的3D坐標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)采集，并傳輸至測量軟件進(jìn)行記錄和保存。
當(dāng)在工件上采集了若干這樣的標(biāo)的點(diǎn)后，即可在軟件中根據(jù)各點(diǎn)的位置，組成相應(yīng)的線、面、體，并計算相應(yīng)的形位公差數(shù)據(jù)，也可以和數(shù)模進(jìn)行比對，從而達(dá)到測量檢測的目的。
Komatsu GmbH挖機(jī)生產(chǎn)中涉及到的典型測量
1、面與面關(guān)系的測量
使用Radian激光跟蹤儀配合SMR靶球在兩個面上分別采集若干個點(diǎn)，這些點(diǎn)的3D坐標(biāo)同時反饋到分析軟件，待所有點(diǎn)的坐標(biāo)采集完畢后，即可基于這些點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，在軟件中分別構(gòu)建出兩個面的位置，并自動計算、分析，實(shí)現(xiàn)對兩個面關(guān)系的評價。
圖4：Komatsu GmbH挖機(jī)部件測量現(xiàn)場（左）；vProbe測頭（右上）；圓柱銷（右下）
2、孔與基面位置關(guān)系的測量
首先，使用Radian激光跟蹤儀配合SMR靶球在設(shè)定的基面上采數(shù)測量并在軟件中構(gòu)建基面；然后，配合靶球及圓柱銷附件（如圖4，圓柱銷可用于配合靶球探入孔內(nèi)進(jìn)行精準(zhǔn)測量；位置較深的孔位則可以通過使用vProbe隱藏點(diǎn)測頭實(shí)現(xiàn)測量），在待測孔上取點(diǎn)測量，并在軟件中構(gòu)建相應(yīng)的孔（圓柱）；最后軟件即可基于采集的點(diǎn)的數(shù)據(jù)，自動構(gòu)建并分析孔與基面的位置關(guān)系（如圖5示意）。
圖5：軟件中顯示的基面與部件上各孔的位置及相互關(guān)系示意
3、底盤部件裝配點(diǎn)/伸縮臂鉸點(diǎn)等特殊位置孔和孔的同軸度
使用Radian激光跟蹤儀配合圓柱銷或vProbe測頭對待測孔分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并在軟件中分別構(gòu)建圓柱，即可自動計算出各孔的軸線，并分析軸線間的相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對同軸度的評價。
圖6：Komatsu GmbH挖掘機(jī)底盤部件Radian激光跟蹤儀測量現(xiàn)場
靈活的數(shù)據(jù)采集方式
實(shí)際測量作業(yè)中，除上述測量隱藏點(diǎn)的圓柱銷和vProbe智能測頭外，API還開發(fā)出了多種激光跟蹤儀功能拓展附件（如圖7），以廣泛適配各種檢測需求：
圖7：Radian激光跟蹤儀功能拓展附件（從左至右分別為：ActiveTarget主動靶標(biāo)、STS六維傳感器、iScan3D智能掃描測頭、測量附件套裝）
- iScan3D掃描測頭：可實(shí)現(xiàn)對型面數(shù)據(jù)的快速掃描采集；
- STS六維傳感器：配合跟蹤儀實(shí)現(xiàn)對待測目標(biāo)的6自由度（6DoF）測量;
- ActiveTarget活動靶標(biāo)：始終鎖定激光跟蹤儀光束，實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動化靜、動態(tài)測量；
- RapidScan掃描儀：配合激光跟蹤儀實(shí)現(xiàn)高精度在線非接觸批量檢測；
- 以及小尺寸靶球、尖點(diǎn)探針、打點(diǎn)工具、邊緣座等實(shí)用附件。
結(jié)論
API品牌的Radian系列激光跟蹤儀，以160米的測量范圍和超高的精度（微米級別，μm，0.001mm），配合以豐富的激光跟蹤儀功能拓展附件，人機(jī)交互簡單方便，測量作業(yè)靈活便捷，充分滿足了Komatsu GmbH挖機(jī)制造各環(huán)節(jié)中公差檢測0.1mm-0.2mm、0.05mm的精度要求，助力Komatsu GmbH在堅守其“質(zhì)量至上"準(zhǔn)則的同時，進(jìn)一步優(yōu)化了測量工藝，提升了整體生產(chǎn)效率。
圖8：API公司總部大樓
關(guān)于API
API品牌由Kam Lau博士在1987年創(chuàng)立于美國馬里蘭州的羅克韋爾，是激光跟蹤儀的，同時持有多項(xiàng)測量科技的，是精密測量科技領(lǐng)域的者；API自成立以來，始終致力于機(jī)械制造領(lǐng)域精密測量儀器和高性能傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于世界各國的*制造領(lǐng)域，并在坐標(biāo)測量和機(jī)床性能測試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于地位。