API Radian激光跟踪仪在风力发电机门架检测领域的应用

对风力发电机门架测量领域的探索

风力发电机门架是构建风力发电机支撑部分最重要的核心组成部分：具有尺寸长、宽度小、待测特征因焊接件极易变形等复特点，极易造成门机架平行度、平面度、垂直度、孔位置度、角度等变形因素。工作中由于直接用于支撑作用，门机架在设计的过程中对材料、尺寸加工精度控制、焊接工艺、安装定位装配环节要求较高、所以制造和质量检测在门架生产制造过程中至关重要。随着我国搬运设备的更新迭代完善、产品逐渐做大、做高、做精、做稳的特点，目前依靠人工经验、桥式三坐标、关节臂等的检测方法逐渐已经无法满足大型发电机门架在检测中高精度、高可靠性要求，相应的大空间高精度尺寸检测技术需求愈加迫切。        

为了检测产品加工精度、组装是否满足设计要求，测量是生产和装配过程中不可或缺的重要环节。发电机门机架对定位平面的平面度、垂直度、安装孔位置和距离要求极高，同时由于焊接件在应力释放后常常会导致产品变形，同时也对测量及装配技术提出了很大的挑战。         

图1：某型号风力发电机门架

传统测量方式

目前，针对发电机门型机架的测量客户目前主要使用关节臂配合量检具进行检测，其中关节臂可以对产品进行局部尺寸及空间尺寸进行检测，由于关节臂本身测量能力及受制于转站因素造成的误差，很难达到客户要的测量结果。大型桥式三坐标是可以进行高精度尺寸检测，但由于受产品大、产品较高、无法进行门架真实使用角度检测等因素，已然无法满足大型零部件的整体检测。大卡尺已然无法满足高于3米以上的距离检测且平行度、位置度无法测量的局限性、并且测量需要多人配合工作才能完成测量，大卡尺的准确性对测量手法和测力要求极高，且稳定重复性很难控制，极易造成偏差。极大的损耗人力物力。      

图2：Radian系列激光跟踪仪

激光跟踪仪测量方案

发电机门架制造企业正在积极寻找、迫切急需能够快速解决发电门型机架平面度、角度、安装孔位置度、垂直度等稳定性检测的设备。如客户处了解客户痛点、难点，积极利用激光跟踪仪技术针对客户产品积极快速检测获取检测数据，从而实现发电机门型机架的平行度、垂直度、定位平面的平面度安装孔位置度、安装平面角度等检测结果。针对发电机门型机架检测，我司根据软硬件工程师的综合应用研讨及总结，不仅提升了客户产品质量及稳定性，同时又在安装装配过程中提供了更加全面的组装定位指导及拓展客户其他产品的应用测量，提供了强有力的数据支撑依据。以下进行快速测量方法进行一系列探索。

1、 针对发电机门型机架平行度、定位装配面平面度和距离、垂直度、孔位置度的检测，采用API公司最新一代Radian Core型号激光跟踪仪，结合高精度反射靶球SMR，操作人员仅需要手持靶球，采集被测平面数据配合软件进行数据后台处理，简单易操作等优点； 

2、 针对发电机门型机架比较大、长的特点，采用高精度反射靶球配合转站座进行多方位转站并配合软件进行处理平面度、垂直度、孔位置度及安装平面角度的检测，大大节省客户检测时间。

图3：本案例测量现场

测量过程

一、设备布设        

本案例中，应用工程师使用便携式设备三脚架架，将Radian激光跟踪仪布设于待测门架的周边，使激光可通视待测目标位置。        

二、数据采集        

实施数据采集时，测量工程师手持带有内置棱镜的跟踪仪靶球（SMR）在待测部件的待测位置进行触碰，Radian激光跟踪仪主机射出一道激光并实时锁定SMR的中心位置，当靶球触碰待测位置时，随即以1000Hz的测量速率对该位置的空间坐标数据进行快速采集，并传输至笔记本电脑端的测量软件保存用于后续分析。        

三、数据分析        

当所有待测位置待测点的空间坐标数据采集完毕，即可在测量软件中找到相应的点，使用这些点构建相应的线、面、体等，并设置公差范围、与理想值进行比对，得到偏差数据，即可实现测量检测的目的。        

四、分析报告        

可在测量软件中，根据所需报告内容进行筛选和标注，并自动计算、生成测量分析报告。         

图4：本案例数据分析及报告

优势&特点

1、API品牌的Radian系列激光跟踪仪，是精密测量领域的代表性工具。激光跟踪仪测量技术已被广泛应用于各行各业高端制造及科研院所的学术研究中。

2、Radian系列激光跟踪仪，具有性能卓越、表现稳定、极致便携、易于操作等特点，是大尺寸精密测量的完美解决方案，代表了世界尖端的激光跟踪测量技术。

3、Radian Plus\Core激光跟踪仪突破了传统跟踪仪的设计理念，内部集成了控制器、温度补偿系统、倾角传感器及电池。其紧凑的设计充分满足在有限的测量空间内完成高质量测量任务。

4、此外Radian Plus\Core激光跟踪仪集成了内置Wifi无线数据传输系统，这极大的简化了设备安装时的程序，消除了通常设备安装时所受的电线/连接线带来的困扰。

5、Radian Plus\Core激光跟踪仪采用绝对激光测距系统，在高速、便捷中保障测量精度，更支持快速断光续接功能，提升测量效率。其靶球自动锁定功能，在断光的情况下，使激光跟踪仪会迅速自动寻找并锁定操作靶球，极大方便了测量者的使用。

图5：API公司总部大楼

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。           

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（API公司）

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