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9D激光雷達自動化測量解決方案_API公司
閱讀：58 發(fā)布時間：2023-12-21現(xiàn)代化生產(chǎn)新需求
如今，現(xiàn)代化制造業(yè)生產(chǎn)中，對精度和效率的更高要求，推動了更多對于自動化的需求；特別是對于質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，自動化解決方案的應(yīng)用，可以代替人工，完成更多耗時、耗費精力的工作。
為了幫助制造商實現(xiàn)對于自動化質(zhì)量檢測的需求，API自創(chuàng)立以來，一直并開發(fā)符合時代要求的、靈活的自動化解決方案。
于是，基于OFCI光頻域干涉測量技術(shù)的9D激光雷達應(yīng)運而生，以其超高的測量精度、超凡的測量效率、以及自動化非接觸的測量方式，成為了大尺寸精密測量領(lǐng)域跨時代性的解決方案。
圖1：API 9D激光雷達（9D LADAR）
API 9D激光雷達（9D LADAR）
API 9D激光雷達采用了光頻域干涉測量技術(shù)（OFCI），可適用于在車間、實驗室、野外等多種環(huán)境及復(fù)雜工況下，實現(xiàn)對工件或目標(biāo)物的非接觸精準(zhǔn)測量，擁有微米級的測量精度、以及超凡的測量效率，可迅速測量工件尺寸及捕獲表面點云數(shù)據(jù)。
工作時，9D激光雷達（9D LADAR）會產(chǎn)生廣譜光學(xué)干涉，探測信號并實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的采集，其靈敏程度較常規(guī)的激光雷達（LASER RADAR）提升超過100倍，故可提供更高的測量精度和更佳的測量效率，且其在測量時不易受到外部環(huán)境的影響，有效避免了常規(guī)激光雷達測量設(shè)備使用中受材料反射率影響大、入射角范圍局限、易受環(huán)境噪音影響等問題。
API 9D激光雷達（9D LADAR），已通過諸多國際重點合作項目被證實為大尺寸非接觸精密測量的解決方案。
圖2：API 9D激光雷達汽車生產(chǎn)線近線測量作業(yè)應(yīng)用
9D激光雷達自動化測量系統(tǒng)（9D LADAR INSPECTION CELL）
API還在9D激光雷達單機應(yīng)用的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一系列可實現(xiàn)測量自動化的組件產(chǎn)品，組成自動化測量系統(tǒng)，融入智慧工廠自動化體系的建設(shè)，進一步實現(xiàn)大型工件的自動化非接觸檢測，為智能工廠提供測量檢測環(huán)節(jié)的支撐。
圖3：立柱與轉(zhuǎn)臺配合的API 9D激光雷達自動化測量系統(tǒng)
現(xiàn)針對不同領(lǐng)域客戶的使用需求，API為您提供兩種工作形式的激光雷達＋立柱＋轉(zhuǎn)臺自動化非接觸測量系統(tǒng)：
1. 以工具球輔助自動轉(zhuǎn)站的自動化測量系統(tǒng)
在該自動化測量系統(tǒng)中，9D激光雷達被集成于可升降移動的立柱的基座上，對轉(zhuǎn)臺上的待測工件進行掃描測量（請參見圖3）。
測量時，9D激光雷達先通過掃描預(yù)先設(shè)置的工具球（請參見圖4），統(tǒng)一坐標(biāo)系，隨即對工件A面整體或局部特性進行精密掃描測量（請參見圖5）；待A面作業(yè)完畢后，轉(zhuǎn)臺自動旋轉(zhuǎn)至B面位置，9D激光雷達再次掃描工具球，實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)站后，對工件B面進行自動化掃描測量；以此類推，直至將工件各面掃描作業(yè)完成。
圖4：9D LADAR掃描工具球
圖5：9D LADAR掃描工件
2.無需工具球輔助轉(zhuǎn)站的自動化測量系統(tǒng)
系統(tǒng)構(gòu)成與上述系統(tǒng)類似，9D激光雷達集成于可升降的立柱基座，工件置于轉(zhuǎn)臺；不同的是，立柱與轉(zhuǎn)臺中分別集成了高精密光柵及圓光柵碼盤，可在無需工具球轉(zhuǎn)站的情況下，自動為系統(tǒng)提供Z軸以及第四軸（轉(zhuǎn)臺）位置或角度的精準(zhǔn)讀數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)性能。
圖6：激光跟蹤儀全局定位的9D激光雷達測量系統(tǒng)大型風(fēng)電葉片測量作業(yè)中
激光跟蹤儀全局定位的9D激光雷達測量系統(tǒng)
除上述基于立柱&轉(zhuǎn)臺的自動化測量系統(tǒng)外，9D激光雷達還可與Radian系列激光跟蹤儀組成范圍更大的自動化測量系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。
該系統(tǒng)中，Radian激光跟蹤儀以的高精度，實時跟蹤集成于9D激光雷達上的i360六維傳感器，實現(xiàn)6維測量（X、Y、Z、偏擺角、俯仰角、滾動建），并為9D激光雷達提供實時全局定位；9D激光雷達在激光跟蹤儀提供的實時定位的基礎(chǔ)上，進行針對目標(biāo)工件的掃描測量作業(yè)（請參見圖6）。
此種測量方式，亦可應(yīng)用于多設(shè)備組網(wǎng)測量，從而實現(xiàn)針對飛機機身部件、大型風(fēng)電葉片等的精準(zhǔn)測量。
圖7：API公司總部大樓
關(guān)于 API
美國自動精密工程公司（API 公司）于1987 年創(chuàng)建，總部位于美國馬里蘭州的洛克威爾城。API 公司自成立以來， 始終致力于機械制造領(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)用于美國及世界各國的制造領(lǐng)域，并在坐標(biāo)測量和機床性能測試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于地位。API 公司擁有一支經(jīng)驗豐富、能力的工程師隊伍，不斷開發(fā)出的創(chuàng)新性產(chǎn)品，以滿足快速發(fā)展的工業(yè)技術(shù)需求。在美國聯(lián)邦政府、企業(yè)及科學(xué)研究的諸多項目中，API 公司都是積極參與者和關(guān)鍵技術(shù)伙伴。迄今為止所取得的成就使其在國際精密測量領(lǐng)域享有很高的聲譽。