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9D激光雷達(dá)自動(dòng)化測(cè)量解決方案_API公司
閱讀：66 發(fā)布時(shí)間：2023-12-21現(xiàn)代化生產(chǎn)新需求
如今，現(xiàn)代化制造業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)精度和效率的更高要求，推動(dòng)了更多對(duì)于自動(dòng)化的需求；特別是對(duì)于質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，自動(dòng)化解決方案的應(yīng)用，可以代替人工，完成更多耗時(shí)、耗費(fèi)精力的工作。
為了幫助制造商實(shí)現(xiàn)對(duì)于自動(dòng)化質(zhì)量檢測(cè)的需求，API自創(chuàng)立以來(lái)，一直并開(kāi)發(fā)符合時(shí)代要求的、靈活的自動(dòng)化解決方案。
于是，基于OFCI光頻域干涉測(cè)量技術(shù)的9D激光雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生，以其超高的測(cè)量精度、超凡的測(cè)量效率、以及自動(dòng)化非接觸的測(cè)量方式，成為了大尺寸精密測(cè)量領(lǐng)域跨時(shí)代性的解決方案。
圖1：API 9D激光雷達(dá)（9D LADAR）
API 9D激光雷達(dá)（9D LADAR）
API 9D激光雷達(dá)采用了光頻域干涉測(cè)量技術(shù)（OFCI），可適用于在車間、實(shí)驗(yàn)室、野外等多種環(huán)境及復(fù)雜工況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件或目標(biāo)物的非接觸精準(zhǔn)測(cè)量，擁有微米級(jí)的測(cè)量精度、以及超凡的測(cè)量效率，可迅速測(cè)量工件尺寸及捕獲表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
工作時(shí)，9D激光雷達(dá)（9D LADAR）會(huì)產(chǎn)生廣譜光學(xué)干涉，探測(cè)信號(hào)并實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的采集，其靈敏程度較常規(guī)的激光雷達(dá)（LASER RADAR）提升超過(guò)100倍，故可提供更高的測(cè)量精度和更佳的測(cè)量效率，且其在測(cè)量時(shí)不易受到外部環(huán)境的影響，有效避免了常規(guī)激光雷達(dá)測(cè)量設(shè)備使用中受材料反射率影響大、入射角范圍局限、易受環(huán)境噪音影響等問(wèn)題。
API 9D激光雷達(dá)（9D LADAR），已通過(guò)諸多國(guó)際重點(diǎn)合作項(xiàng)目被證實(shí)為大尺寸非接觸精密測(cè)量的解決方案。
圖2：API 9D激光雷達(dá)汽車生產(chǎn)線近線測(cè)量作業(yè)應(yīng)用
9D激光雷達(dá)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)（9D LADAR INSPECTION CELL）
API還在9D激光雷達(dá)單機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了一系列可實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化的組件產(chǎn)品，組成自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)，融入智慧工廠自動(dòng)化體系的建設(shè)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大型工件的自動(dòng)化非接觸檢測(cè)，為智能工廠提供測(cè)量檢測(cè)環(huán)節(jié)的支撐。
圖3：立柱與轉(zhuǎn)臺(tái)配合的API 9D激光雷達(dá)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)
現(xiàn)針對(duì)不同領(lǐng)域客戶的使用需求，API為您提供兩種工作形式的激光雷達(dá)＋立柱＋轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)化非接觸測(cè)量系統(tǒng)：
1. 以工具球輔助自動(dòng)轉(zhuǎn)站的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)
在該自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)中，9D激光雷達(dá)被集成于可升降移動(dòng)的立柱的基座上，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)上的待測(cè)工件進(jìn)行掃描測(cè)量（請(qǐng)參見(jiàn)圖3）。
測(cè)量時(shí)，9D激光雷達(dá)先通過(guò)掃描預(yù)先設(shè)置的工具球（請(qǐng)參見(jiàn)圖4），統(tǒng)一坐標(biāo)系，隨即對(duì)工件A面整體或局部特性進(jìn)行精密掃描測(cè)量（請(qǐng)參見(jiàn)圖5）；待A面作業(yè)完畢后，轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)至B面位置，9D激光雷達(dá)再次掃描工具球，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)站后，對(duì)工件B面進(jìn)行自動(dòng)化掃描測(cè)量；以此類推，直至將工件各面掃描作業(yè)完成。
圖4：9D LADAR掃描工具球
圖5：9D LADAR掃描工件
2.無(wú)需工具球輔助轉(zhuǎn)站的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)
系統(tǒng)構(gòu)成與上述系統(tǒng)類似，9D激光雷達(dá)集成于可升降的立柱基座，工件置于轉(zhuǎn)臺(tái)；不同的是，立柱與轉(zhuǎn)臺(tái)中分別集成了高精密光柵及圓光柵碼盤，可在無(wú)需工具球轉(zhuǎn)站的情況下，自動(dòng)為系統(tǒng)提供Z軸以及第四軸（轉(zhuǎn)臺(tái)）位置或角度的精準(zhǔn)讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能。
圖6：激光跟蹤儀全局定位的9D激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)大型風(fēng)電葉片測(cè)量作業(yè)中
激光跟蹤儀全局定位的9D激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)
除上述基于立柱&轉(zhuǎn)臺(tái)的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)外，9D激光雷達(dá)還可與Radian系列激光跟蹤儀組成范圍更大的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。
該系統(tǒng)中，Radian激光跟蹤儀以的高精度，實(shí)時(shí)跟蹤集成于9D激光雷達(dá)上的i360六維傳感器，實(shí)現(xiàn)6維測(cè)量（X、Y、Z、偏擺角、俯仰角、滾動(dòng)建），并為9D激光雷達(dá)提供實(shí)時(shí)全局定位；9D激光雷達(dá)在激光跟蹤儀提供的實(shí)時(shí)定位的基礎(chǔ)上，進(jìn)行針對(duì)目標(biāo)工件的掃描測(cè)量作業(yè)（請(qǐng)參見(jiàn)圖6）。
此種測(cè)量方式，亦可應(yīng)用于多設(shè)備組網(wǎng)測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)飛機(jī)機(jī)身部件、大型風(fēng)電葉片等的精準(zhǔn)測(cè)量。
圖7：API公司總部大樓
關(guān)于 API
美國(guó)自動(dòng)精密工程公司（API 公司）于1987 年創(chuàng)建，總部位于美國(guó)馬里蘭州的洛克威爾城。API 公司自成立以來(lái)， 始終致力于機(jī)械制造領(lǐng)域精密測(cè)量?jī)x器和高性能傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于美國(guó)及世界各國(guó)的制造領(lǐng)域，并在坐標(biāo)測(cè)量和機(jī)床性能測(cè)試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于地位。API 公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、能力的工程師隊(duì)伍，不斷開(kāi)發(fā)出的創(chuàng)新性產(chǎn)品，以滿足快速發(fā)展的工業(yè)技術(shù)需求。在美國(guó)聯(lián)邦政府、企業(yè)及科學(xué)研究的諸多項(xiàng)目中，API 公司都是積極參與者和關(guān)鍵技術(shù)伙伴。迄今為止所取得的成就使其在國(guó)際精密測(cè)量領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)。