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API方案:道路机械结构件的高精度测量

国际金属加工网 2022年03月22日

高精度的测量需求

道路机械,是用于道路建设施工的、被赋予一系列作用和功能的机械设备,常见的种类有:水泥路面铺筑机、路面整形机、沥青洒布机、挖掘机、压路机、重型运输车辆等等。

由于功用特殊,道路机械长期处于施工环境中,并承受各种外力,故而在制造过程中,对于其结构件的加工质量要求就非常严格,尤其是位于核心位置的结构件,其检测公差要求通常都会在0.1mm-0.2mm,而位于铰点处孔的同轴度的公差要求则是达到了0.05mm。

图1:Radian系列激光跟踪仪(从左至右分别为Pro、Plus、Core型号)

API高精度测量解决方案

针对道路机械结构件的高精度测量需求,使用API品牌的Radian激光跟踪仪,配合以相应的功能拓展附件,即可很好实现检测。Radian激光跟踪仪是大尺寸精密测量的高效解决方案,其拥有微米(μm)级别的测量精度,测量范围达到160米,可为道路机械制造中各环节提供精准的测量保障。

测量时,操作者手持内置棱镜的激光跟踪仪靶球(SMR)碰触待测部位,激光跟踪仪主机会射出一道激光锁定并跟踪SMR的球心,并在SMR碰触待测部位时,以1000Hz的采数速率将该待测点的3D坐标进行精准采集,并传输至测量软件进行记录和保存。当在工件上采集了若干这样的标的点后,即可在软件中根据各点的位置,组成相应的线、面、体,并计算相应的形位公差数据,也可以和数模进行比对,从而达到测量检测的目的。

图2:使用靶球(主图)和vProbe测头(左下小图)配合激光跟踪仪对工件实施测量

图3:工件检测现场&软件中的数据显示

本案例中的测量操作

如图2,以本案例中检测精度要求※严格的铰点处孔的同轴度为例,测量时,操作者手持跟踪仪靶球,沿孔的边缘依次取点测量,通过这些点的坐标,即可自动在软件中构建生成、并反映出各孔的特征,并在软件中直观显示,亦可自动生成各种形位公差数据报告,实现同轴度的高效检测。

图4:vProbe隐藏点智能测头

实际操作中,在针对位于隐藏部位的标的点的数据采集时,可以使用vProbe隐藏点智能测头来配合实现。vProbe智能测头可根据检测需求配备从50mm到500mm不同规格的探针,轻松探入隐藏部位或深孔,对工件隐藏部位进行高精度测量。

图5:Radian激光跟踪仪功能拓展附件应用场景

(左上:STS六维传感器、左下:iScan3D扫描测头、右上:ActiveTarget活动靶标、右下:Rapidscan高精度扫描系统)

满足各种测量需求

作为激光跟踪仪的发明者和制造商,API还开发了诸多种类的激光跟踪仪功能拓展附件,极大地丰富了激光跟踪仪的应用场景,并更广泛地满足了基于自动化(Rapidscan扫描仪)、高精度扫描(iScan3D扫描测头)、6自由度(STS六维传感器)、动态跟踪测量(ActiveTarget活动靶标)、机床空间误差补偿/机器人标定(相关自动化靶标&实用工装)等高端制造业领域的测量检测需求。

结 论

Radian系列激光跟踪仪是高精度大尺寸检测的很好解决方案,其以超高的微米级别的精度(μm,0.001mm),充分满足了道路机械核心结构件形位公差检测0.1mm-0.2mm、卓越0.05mm的精度要求;丰富的附件产品,也极大地延展了激光跟踪仪的应用场景、方便了操作者的使用。

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