大型电机外壳同轴度检测-Radian激光跟踪仪应用纪实案例

电机外壳同轴度检测的意义

电机外壳同轴度检测，是指对电机外壳的安装孔、轴承座等位置的中心线是否在同一直线上这一指标进行三维检测，以调整其至符合相应的制造标准，从而在保证电机平稳运行、延长轴承与机械寿命、提高效率与能耗优化、确保装配精度与兼容性等等方面优化至最佳，进一步提升电机产品的整体性能表现。  

传统检测手段

对于小型电机外壳的检测，通常可以使用三坐标测量机来实现。然而对于大型电机来说，其外壳通常体积较大、重量较重，如果使用三坐标测量机检测方案的话，首先需要有足够尺寸且符合目标精度的三坐标测量机，并建立检测室，将其处于相对恒温的环境，每次检测，还需将外壳部件搬运至三坐标测量机工作台上，并静置1小时以上，才可以开始检测作业。检测完毕后，再进行下料、上料操作，重复这一过程。耗费的经济成本、时间成本、人力成本都相对较多。  

图1：API品牌激光跟踪仪产品

（型号，自左至右：Radian Plus、Radian Pro、Radian Core、iLT）

API解决方案

而对于这类有高精度检测需求，且自身体积和质量较大的工件来讲，API品牌的系列激光跟踪仪产品成为了更佳的解决方案。  

由于API激光跟踪仪具有体积小、重量轻、量程大（超过160m）、精度高（μm，1/1000mm，微米级）、可根据测量环境自动实施温湿度及气压精度补偿的特点，无需移动沉重的工件，只需将激光跟踪仪布设在工件周边合适的位置，即可开始测量。  

测量时，操作者手持带有内置棱镜的跟踪仪靶球，跟踪仪随即从主机射出激光至靶球中心并锁定跟踪，操作者使用手中的靶球在工件上触碰待测位置，激光跟踪仪随即以1000Hz的采数速率对该目标点进行高精度测量并实时记录在笔记本电脑端的测量软件中用于后续比对和分析。  

待所有目标点数据采集完毕后，即可在软件中使用相应的空间点构建线、面、体等，也可以导入数模，通过实测值与理论值或理想值的比对，即可得到误差值，从而实现测量检测的目的。  

图2：本案例测量现场（1）  

实施应用

本案例中，API测量服务工程师使用Radian Pro型号的激光跟踪仪对某型号大型电机实施外壳壳体同轴度检测，检测公差要求为0.18mm。  

API品牌的Radian Pro型号激光跟踪仪，除在量程与便携方面的优势外，还集成有IFM和ADM双激光系统，拥有极致高精度，并可溯源。  

图3：本案例测量现场（2）  

图4：本案例测量现场（3）  

作业时，测量工程师首先将Radian Pro激光跟踪仪布设于待测电机外壳周边的合适位置，开机连接电脑及软件，手持靶球并引领激光跟踪仪在电机外壳4个待进行同轴度位置评估的位置进行数据采集，采集完毕后，在电脑端的测量软件中，分别在4个待评估位置使用采集到的空间点构建圆柱，从而自动计算出轴线位置，分别于标准轴线位置进行比较，即可得到每一位置的偏差数值，并进行整体评估。  

图5：测量数据与分析（1）  

仅用30分钟，便实现了：设备布设→数据采集→数据分析→出具报告这一整体流程，较使用三坐标测量机实施作业效率显著提升。  

应用总结

在本大型电机外壳同轴度检测的案例中，API品牌的Radian Pro激光跟踪仪以其高精度、大量程、易携带的特征特点，充分满足并实现了用户对于检测工作高精度、高便捷性、高效率的需求。  

图6：测量数据与分析（2）  

突破极致，更多选择

除本案例中使用的Radian Pro型号激光跟踪仪外，API品牌还提供不同型号的激光跟踪仪产品，满足更多领域和应用场景的测量需求。  

Radian Plus和Radian Core在提供高精度测量的同时，实现了电池供电和无线数据传输，真正实现了完全无线大尺寸精密测量。  

全新推出的iLT激光跟踪仪，更是在可实现完全无线测量的基础上，将激光跟踪仪的整体尺寸进一步缩减了50%（较Radian系列），整机重量仅为4.9Kg，将便携属性发挥到极致，充分满足并适用于外出、野外、狭小空间、多机集成等应用环境。  

图7：Radian Plus激光跟踪仪（左）与iLT激光跟踪仪（右）  

图8：iLT激光跟踪仪应用现场  

引领未来，更多拓展

此外，API品牌的9D激光雷达（9D LADAR）产品，可在微米级别高测量精度的基础上，实现无需合作靶标的非接触测量，基于OFCI核心测量科技的加持，激光触及位置的空间坐标数据可被实时反馈至测量软件记录，数据采集速率高达20KHz，瞬间实现点云数据的采集，精准、快速、高效。  

图9：9D激光雷达高温铸件测量作业现场

关于API

API品牌由Kam Lau博士在1987年创立于美国马里兰州的罗克韦尔，是激光跟踪仪的发明者，同时持有多项全球领先测量科技的专利，是精密测量科技领域的引领者；API自成立以来，始终致力于机械制造领域精密测量仪器和高性能传感器的研发和生产，产品已广泛应用于世界各国的先进制造领域，并在坐标测量和机床性能测试的高精度标准方面处于领先地位。  

图10：API公司总部大楼

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（API公司）

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