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API行业应用案例:全自动C扫描超声检测系统的安装与调整

国际金属加工网 2023年02月08日

全自动超声波C扫描系统

全自动超声波C扫描系统可提供用于金属行业的多种超声波检测,整套扫描系统由机械、电气控制、超声等硬件和数据采集与后处理软件组成。可应用于: 航空航天,管材,金属,汽车和火车轨道,车轮和车轴等多个行业。

因高精度超声波机械扫描系统的制造中,对该设备的定位精度、直线度、平面度、平行度和同轴度的精度和重复性要求都非常高,API向客户提供了使用Radian激光跟踪仪的检测解决方案。

客户的测量需求

1、装配及出厂检测时,对扫描仪的轨道平面度的检测;

2、装配及出厂检测时,对扫描仪的轨道平行度的检测;

3、装配及出厂检测时,对扫描仪的轨道垂直度的检测;

4、装配及出厂检测时,对扫描仪的两轴同轴度的检测;‍

图1:Radian激光跟踪仪在本案中的使用示意

本案中Radian激光跟踪仪的使用

如图1示意,使用时,将跟踪仪靶球(SMR)固定于扫描系统主轴上,Radian激光跟踪仪主机会射出一道激光锁定并跟踪SMR的球心,操作者输入指令使扫描系统主轴按照既定方向行进,并在待测位置短暂停留,主轴稳定时,Radian激光跟踪仪即以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。当采集了若干这样的3D点后,即可在软件中根据各点的位置,组成相应的线、面、体,并计算得出相应的形位公差数据,和主轴理论位置进行比对,从而达到测量检测的目的。

图2:某型号全自动C扫描超声检测系统及待测轴示意

操作步骤

请参考图2相关轴位置示意,在实际操作中,通过以下步骤,即可方便快捷的完成各导轨平面度、平行度、垂直度及同轴度的测量、分析及调整:

1、将激光跟踪仪放置于备检设备前,并可方便看到需要测量的X、Y、Z轴及A、B轴;

2、将定位球座安装在X、Y、Z轴及A、B轴上,避免测量过程中有遮挡物;

3、让备测设备沿X、Y、Z轴运动,测量三轴的直线度;

4、分别在A、B轴进行测量,通过测量出来的圆拟合出圆心,测量两轴之间的同轴度。‍

测量结果

1)如图3所示:以右侧导轨为基准,检测并调整左侧导轨相对右侧的平行度,提升整体导轨在X和Z方向的运行精度。

图3:导轨平行度调整示意

2)如图4所示:测量X、Y、Z轴的直线度,给出偏差值,方便进行调装。

图4:实际测量后各轴直线度偏差值在软件中的示意

3)如图5所示:分析X、Y、Z三轴的垂直度。

图5:X、Y、Z三轴垂直度数据分析示意

4)如图6所示,在A、B轴调整前,两轴间同轴度非常差,在通过激光跟踪仪测量数据给予上下高差及前后间距的调整后,两轴同轴度即可以满足精度要求。

图6:A、B轴对中调整前后同轴度数据比对(左侧:调整前;右侧:调整后)

结论

本案例表明,Radian激光跟踪仪以其高精度、便携、采数速率快的特征特性,可充分满足超声扫描系统检测校准各环节的测量需求,精准、高效,有效减少用户停机时间。

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(API )

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