關(guān)于大型工業(yè)裝備的3D測量檢測

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，大型工業(yè)裝備的制造和安裝精度要求也在日益提高。為了確保裝備的使用性能和可靠性，精確的檢測和安裝定位技術(shù)已經(jīng)成為大型裝備制造與使用中越來越重要的環(huán)節(jié)。API品牌的Radian激光跟蹤儀作為一種高精度的測量工具，在大型工業(yè)裝備的檢測與安裝定位中發(fā)揮著重要作用。本文將結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用圖片，介紹與探討Radian激光跟蹤儀在大型工業(yè)裝備檢測與安裝定位領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)于Radian激光跟蹤儀

API是激光跟蹤儀的發(fā)明者和制造商，從1987年創(chuàng)立至今，一直致力于激光跟蹤儀的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，技術(shù)和功能也在不斷地提升與豐富。目前最新型號是Radian系列的Pro、Plus、Core型號。        

Radian Pro激光跟蹤儀集成有IFM干涉激光，基于其極佳的單色性以及相干性，干涉激光被作為長度計(jì)量的基準(zhǔn)，并可溯源。Radian Plus和Radian Core型號則使用基于API ADM Maxx技術(shù)平臺的AMD激光作為測量光源，高效、穩(wěn)定、無需預(yù)熱，且可以提供完全無線精密測量環(huán)境，在大尺度的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)無線纜束縛、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)木苋S測量檢測。           
       

圖1：Radian系列激光跟蹤儀（左中右依次為：Plus/Pro/Core型號）  

使用Radian激光跟蹤儀進(jìn)行測量時(shí)，只需將跟蹤儀布設(shè)在待測標(biāo)的周邊合適的位置，即可進(jìn)行作業(yè)。操作者手持帶有內(nèi)置棱鏡的SMR高精度靶球，Radian激光跟蹤儀會從主機(jī)射出激光至靶球中心點(diǎn)位置鎖定并實(shí)時(shí)跟蹤，操作者使用靶球在待測位置進(jìn)行觸碰，并短暫靜置（可根據(jù)需要設(shè)置靜置時(shí)長，通常靜態(tài)測量設(shè)置為1-3秒），Radian激光跟蹤儀會隨即對該點(diǎn)的空間位置進(jìn)行高精度采集，并反饋至筆記本電腦的測量軟件中儲存，用于隨后的比對和分析。  

圖2：激光跟蹤儀附件   （從左到右分別為：靶球+圓柱銷、vProbe隱藏點(diǎn)智能測頭、   ActiveTarget活動靶標(biāo)、STS六維傳感器、iScan3D掃描測頭）    

除靜態(tài)測量外，Radian激光跟蹤儀亦可配合SMR靶球?qū)崿F(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)采集，操作時(shí)，只需將SMR貼合待測型面表面進(jìn)行滑動，Radian激光跟蹤儀即可將滑動軌跡上的各點(diǎn)的空間坐標(biāo)測量記錄并反饋至測量軟件保存。   

還可以根據(jù)現(xiàn)場測量需求，選配多種功能拓展附件，例如：配合vProbe測頭進(jìn)行隱藏點(diǎn)的測量、配合iScan3D測頭進(jìn)行精準(zhǔn)線激光掃描、配合ActiveTarget活動靶標(biāo)進(jìn)行不間斷地自動化測量、配合STS六維傳感器實(shí)現(xiàn)6自由度（6DoF）數(shù)據(jù)的實(shí)施測量等等。  

大型工業(yè)裝備檢測

01、位置度檢測

位置度是指零件上各要素（如孔、軸、槽等）相對于基準(zhǔn)的位置精度。在大型工業(yè)裝備中，位置度的準(zhǔn)確性直接影響到裝備的裝配精度和運(yùn)行性能。Radian激光跟蹤儀通過其高精度的激光測距和角度測量功能，能夠快速、準(zhǔn)確地測量出各要素的位置偏差，確保其符合設(shè)計(jì)要求。  

圖3：Radian激光跟蹤儀大型工業(yè)裝備測量現(xiàn)場（1）  

02、平面度檢測

平面度是指零件表面的平整程度，對于大型工業(yè)裝備中的大型平面部件（如機(jī)床工作臺、大型焊接結(jié)構(gòu)等），平面度的檢測尤為重要。Radian激光跟蹤儀可以通過多點(diǎn)測量，快速獲取表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過軟件分析計(jì)算出平面度誤差，確保表面的平整度滿足使用要求。

03、其他形位公差檢測

除了位置度和平面度，大型工業(yè)裝備的檢測還涉及到其他形位公差，如直線度、圓度、圓柱度等。Radian激光跟蹤儀通過其高精度、大范圍、高采數(shù)速率的測量能力，能夠?qū)@些形位公差進(jìn)行精確檢測。例如，在檢測直線度時(shí)，可以通過測量一系列點(diǎn)的坐標(biāo)，擬合出直線并計(jì)算其偏差；在檢測圓度時(shí)，可以通過測量圓周上多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算出圓的半徑偏差等等。            

圖4：Radian激光跟蹤儀大型工業(yè)裝備測量現(xiàn)場（2）

04、安裝定位

大型工業(yè)裝備的安裝定位是一個(gè)復(fù)雜而精密的過程，要求各部件在空間中的位置和姿態(tài)精確到位。Radian激光跟蹤儀通過其高精度的空間定位功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和調(diào)整部件的位置和姿態(tài)，確保其安裝精度。例如，在安裝大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，可以通過激光跟蹤儀實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備底座的水平度和位置，確保其安裝到位。

圖5：Radian激光跟蹤儀大型工業(yè)裝備測量現(xiàn)場（3）

05、調(diào)裝功能        

Radian激光跟蹤儀的調(diào)裝功能是其在實(shí)際應(yīng)用中的一大亮點(diǎn)。通過激光跟蹤儀的實(shí)時(shí)測量和反饋，安裝人員可以實(shí)時(shí)讀取坐標(biāo)空間位置，根據(jù)軟件中的提示，快速調(diào)整部件的位置和姿態(tài)，確保其達(dá)到設(shè)計(jì)位置。

圖6：Radian激光跟蹤儀大型工業(yè)裝備測量現(xiàn)場（4）

總結(jié)

Radian激光跟蹤儀在大型工業(yè)裝備的檢測與安裝定位中具有廣泛的應(yīng)用前景。其高精度的測量能力和實(shí)時(shí)的調(diào)裝功能，能夠有效提高大型工業(yè)裝備的制造和安裝精度，確保其性能和可靠性。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，Radian激光跟蹤儀將在更多領(lǐng)域發(fā)揮其重要作用，推動工業(yè)裝備制造和安裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。            

圖7：Radian激光跟蹤儀大型工業(yè)裝備測量現(xiàn)場（5）          

關(guān)于API

API品牌由Kam Lau博士在1987年創(chuàng)立于美國馬里蘭州的羅克韋爾，是激光跟蹤儀的發(fā)明者，同時(shí)持有多項(xiàng)全球領(lǐng)先測量科技的專利，是精密測量科技領(lǐng)域的引領(lǐng)者；API自成立以來，始終致力于機(jī)械制造領(lǐng)域精密測量儀器和高性能傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于世界各國的先進(jìn)制造領(lǐng)域，并在坐標(biāo)測量和機(jī)床性能測試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于領(lǐng)先地位。

圖8：API總部大樓

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（API公司）

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