API激光跟蹤儀在大型鑄件三維測量檢測領域的卓越應用
Radian激光跟蹤儀：大型鑄件測量檢測的革新力量
在當今制造業(yè)蓬勃發(fā)展的時代，大型及特大型鑄件在眾多關鍵領域發(fā)揮著不可或缺的作用。一家專注于為重型裝備制造提供配套大型及特大型標準化及異形鑄件的大型產供銷一體化企業(yè)，其產品廣泛應用于礦山機械、冶金設備、船舶部件、橋梁結構件、大型電機部件等諸多領域，涵蓋了法蘭、齒輪、輪帶、半齒圈、端蓋、橫梁、渣灌、軋機牌坊、舵臂、軸、橋梁座板、索鞍等標準或異形工件。
隨著市場需求的不斷更新以及制造標準的日益提升，對于大型及特大型鑄件的三維檢測精度和效率提出了更為嚴苛的要求。傳統(tǒng)測量手段在應對這些挑戰(zhàn)時，逐漸暴露出諸多局限性。該企業(yè)因此聯系到我們團隊，期望借助更為先進的檢測手段，優(yōu)化測量檢測流程，實現生產質量與生產效率的雙提升。
傳統(tǒng)測量手段的困境
環(huán)形套筒內徑檢測難題：待測環(huán)形套筒內徑達10米，材料強度高且為整體加工，無焊接和拼裝。傳統(tǒng)測量方法使用兩個大型內徑千分尺配合，操作極為不便。由于測量跨度大，內徑千分尺中間部位受自重影響易產生形變下墜，測量精度難以保證。而且測量過程受人員操作和經驗影響較大，客觀性不足。
異形工件測量挑戰(zhàn)：對于異形工件，需要測量連接面各面的位置關系以及工件上孔的位置度，并與圖紙尺寸對比。然而，傳統(tǒng)測量工具如三坐標測量機、關節(jié)臂等，因受到測量距離、累加誤差、測量環(huán)境、時間及人力成本等因素的制約，測量效果不盡人意。
曲面測量的困擾：在對帶有曲面及復雜面型的工件進行三維測量檢測時，客戶曾使用某型號三維掃描儀，但實際測量精度欠佳，且貼點操作繁瑣，應用體驗不佳。
Radian激光跟蹤儀的解決方案
針對客戶的測量需求和問題，我們團隊推出了Radian Plus型號激光跟蹤儀，它猶如一把萬能鑰匙，能夠“一站式”解決諸多測量難題。
Radian Plus激光跟蹤儀作為API品牌開發(fā)的第五代激光跟蹤儀，具備諸多卓越性能。其精度高達μm級別，量程遠超160米，主機尺寸僅為198mm×198mm×430mm，整機重量小于11kg，高集成且靈活便攜。更為突出的是，它支持電池供電和無線數據傳輸，可實現完全無線測量。
測量過程中，操作者手持帶有內置棱鏡的跟蹤儀靶球，Radian Plus激光跟蹤儀從主機射出激光至靶球中心并鎖定跟蹤。操作者用靶球在工件上觸碰待測點位或貼合滑動，激光跟蹤儀以1000Hz的采數速率對目標點或軌跡進行高精度靜態(tài)或動態(tài)數據測量采集，并實時記錄在筆記本電腦端的測量軟件中，以便后續(xù)比對和分析。
待所有目標數據采集完畢后，在軟件中可利用相應的空間點構建線、面、體等，也可導入數模，通過實測值與理論值或理想值的比對，得出誤差值，從而達成測量檢測的目的。
此外，還結合實踐，為激光跟蹤儀設計了一系列附件解決方案，如針對深孔及隱藏點的vProbe隱藏點智能測頭、用于大量點云數據快速采集的iScan3D掃描智能測頭、實現自動化檢測的ActiveTarget主動靶標及STS六維傳感器等，進一步拓展了激光跟蹤儀的功能，豐富了實際應用場景。
測量現場的實際應用
環(huán)形套筒內徑測量：在使用Radian Plus激光跟蹤儀測量環(huán)形套筒內徑時，操作者只需將激光跟蹤儀安置于套筒圓環(huán)內側的合適位置，連接電腦即可開啟測量。手持靶球貼合環(huán)形套筒內壁采數，采集到的各點坐標數據同步至測量軟件，進而擬合構建相應的理論圓柱，通過計算得到直徑、周長、軸線等形位公差數據。這種測量方式相較于傳統(tǒng)方法，操作更為簡便，測量精度也大幅提升。
異形工件測量：對于異形工件孔位置度和連接面形位公差數據的測量，操作者將Radian Plus激光跟蹤儀放置在待測異形工件周邊合適位置后，使用靶球配合圓柱銷測量附件，貼合孔壁采點測量。將采集到的點分別擬合構建圓，結合數模比對，即可獲取該測量孔的位置度誤差。對于連接面面型以及面與面之間的關系，可通過空間點擬合構建平面進行平面度評估分析，以及多個平面之間的角度關系分析，或者加載數模對復雜面型的形位公差進行深入剖析。
曲面測量：針對工件曲面及復雜型面的測量，過程與上述類似。使用靶球配合激光跟蹤儀采集空間點坐標后，與加載的數模進行實測值與理論值的比對，得出公差，實現測量檢測的目標。
激光跟蹤儀的更多拓展
除了Radian Plus型號激光跟蹤儀，我們還依據實際應用需求，開發(fā)了多款型號的激光跟蹤儀。
Radian Core型號激光跟蹤儀：可實現基礎的測量功能，為測量復雜性需求較為單一的客戶提供了更經濟的投入選擇。它猶如一款實用的基礎工具，能夠滿足一些對測量要求相對不那么苛刻的客戶的需求。
Radian Pro型號激光跟蹤儀：在采用高精度ADM絕對激光的同時，集成了IFM干涉激光（長度計量的標準，可溯源），為對測量精度有更高要求的生產及實驗室現場提供了符合需求的檢測儀器。它就像是一位精準的測量大師，能夠在高精度要求的環(huán)境中發(fā)揮出色的性能。
iLT型號激光跟蹤儀：作為API品牌最新推出的第六代激光跟蹤儀，在具備Radian系列基本功能的基礎上，進一步縮小了整機體積，尺寸達到152mm×152mm×330mm，主機重量小于5kg。在自動化集成、激光跟蹤儀陣列作業(yè)以及外出攜帶測量等領域展現出極大的便捷性和環(huán)境適應性優(yōu)勢，宛如一個小巧靈活的測量助手，隨時隨地為用戶提供測量支持。
小結
Radian系列以及iLT系列激光跟蹤儀，憑借高精度、大范圍、小體積、易操作的顯著特點，完美契合了本案例客戶對于大型及特大型標準及異形鑄件形位公差的測量檢測需求。在測量精度、流程標準化、測量效率等多個方面，為客戶提供了堅實的保障，成為推動大型鑄件測量檢測領域發(fā)展的重要力量。它們不僅解決了傳統(tǒng)測量手段面臨的難題，還為未來制造業(yè)的高質量發(fā)展提供了有力的技術支撐。
