機床商務網(wǎng)公司動態(tài)
Radian激光跟蹤儀在重型車輛主體結構件檢測領域的高效應用_API公司
閱讀：63 發(fā)布時間：2022-8-28
重型車輛&主體結構件
重型車輛，是指尺寸和重量達到或超過界定數(shù)值的車輛的統(tǒng)稱。通常，重型車輛也被賦予特殊的用途，如載重、牽引、拖掛、舉升等。
由于作業(yè)用途及作業(yè)環(huán)境復雜多變，同時需要在復雜的作業(yè)環(huán)境中確保操作人員和財物的安全，重型車輛本身的質(zhì)量和性能需要得到嚴格的保障。
故而在制造過程中，對于每一個部件（尤其是核心結構件）的制造公差都要求在極小的范圍之內(nèi)，以確保順利實現(xiàn)其功能，為作業(yè)提供堅實穩(wěn)定的保障。
圖1：某型號重型車輛主體結構件部件測量現(xiàn)場
重型車輛主體結構件的檢測需求&特征
在重型車輛的整體結構中，主體結構件往往承載著承上啟下、銜接、和承受各種外力的功能，是保障車輛質(zhì)量的核心部件，有著較為嚴格的檢測標準。
以本案例中待測重型車輛主體結構件為例，需要著重對如下部位進行關注和檢測：
1、 結構件各加工面的關系（如圖1，需評價面A與面B的垂直度關系）；
2、 結構件上各孔與基面間的位置關系；
3、 特定孔之間的同軸度；
4、 公差要求：通常位置關系要求在0.1mm-0.2mm；位于鉸點的孔需要承擔樞紐和承重的作用，其同軸度要求更為嚴苛，公差要求為0.05mm。
圖2：API Radian系列激光跟蹤儀（從左到右分別為：Plus、Pro、Core型號）
API解決方案
基于重型車輛主體結構件的測量需求，使用API品牌Radian激光跟蹤儀，配合以相應的功能拓展附件，即可實現(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）級別的測量精度，且測量范圍可達160米，可以為重型車輛制造中各環(huán)節(jié)提供精準的測量保障。
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)速率將該待測點的3D坐標進行精準采集，并傳輸至測量軟件進行記錄和保存。
當在工件上采集了若干這樣的標的點后，即可在軟件中根據(jù)各點的位置，組成相應的線、面、體，并計算相應的形位公差數(shù)據(jù)，也可以和數(shù)模進行比對，從而達到測量檢測的目的。
圖3：使用靶球（主圖）、圓柱銷（右上小圖）、vProbe測頭（右下小圖）對部件不同位置進行采點測量
圖4：軟件中顯示的基面與部件上各孔的位置及相互關系示意
本案中的實際測量
1、面與面關系的測量（圖1中A面與B面垂直度為例）
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，這些點的3D坐標同時反饋到分析軟件，待所有點的坐標采集完畢后，即可基于這些點的實際坐標，在軟件中分別構建出兩個面的位置，并自動計算、分析，實現(xiàn)對兩個面垂直度的評價。
2、孔與基面位置關系的測量
首先，使用Radian激光跟蹤儀配合SMR靶球在設定的基面上采數(shù)測量并在軟件中構建基面；然后，配合靶球及圓柱銷附件（如圖3，圓柱銷可用于配合靶球探入孔內(nèi)進行精準測量；位置較深的孔位則可以通過使用vProbe隱藏點測頭實現(xiàn)測量），在待測孔上取點測量，并在軟件中構建相應的孔（圓柱）；最后軟件即可基于采集的點的數(shù)據(jù)，自動構建并分析孔與基面的位置關系（如圖4示意）。
3、鉸點處孔和孔的同軸度
使用Radian激光跟蹤儀配合圓柱銷或vProbe測頭對待測孔分別進行數(shù)據(jù)采集，并在軟件中分別構建圓柱，即可自動計算出各孔的軸線，并分析軸線間的相互關系，實現(xiàn)對同軸度的評價。
圖5：Radian激光跟蹤儀功能拓展附件（從左至右分別為：ActiveTarget主動靶標、STS六維傳感器、iScan3D智能掃描測頭、測量附件套裝）
靈活的數(shù)據(jù)采集方式
實際測量作業(yè)中，除上述測量隱藏點的圓柱銷和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5），以廣泛適配各種檢測需求：
- iScan3D掃描測頭：可實現(xiàn)對型面數(shù)據(jù)的快速掃描采集；
- STS六維傳感器：配合跟蹤儀實現(xiàn)對待測目標的6自由度（6DoF）測量;
- ActiveTarget活動靶標：始終鎖定激光跟蹤儀光束，實現(xiàn)連續(xù)自動化靜、動態(tài)測量；
- RapidScan掃描儀：配合激光跟蹤儀實現(xiàn)高精度在線非接觸批量檢測；
- 以及小尺寸靶球、尖點探針、打點工具、邊緣座等實用附件。
結論
API品牌的Radian系列激光跟蹤儀，以超高的精度（微米級別，μm，0.001mm），可充分滿足重型車輛主體結構形位公差檢測0.1mm-0.2mm、0.05mm的精度要求；豐富的激光跟蹤儀功能拓展附件，也極大地方便了操作者的使用，讓人機交互更加友好，測量作業(yè)更加靈活、便捷。