圖1：某型號(hào)高鐵動(dòng)車組

關(guān)于客戶

本次邀請(qǐng)API公司提供解決方案的客戶是中國(guó)中車股份有限公司的某型號(hào)高鐵動(dòng)車組生產(chǎn)基地削晦。中國(guó)中車股份有限公司贸卦，總部位于中國(guó)北京豆玖，是全球規(guī)模領(lǐng)先柴伪、品種齊全、技術(shù)一流的軌道交通裝備供應(yīng)商沙峻。主要經(jīng)營(yíng)鐵路機(jī)車車輛睦授、動(dòng)車組两芳、城市軌道交通車輛、工程機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)去枷、設(shè)計(jì)怖辆、制造、修理删顶、銷售竖螃、租賃與技術(shù)服務(wù)。其產(chǎn)品現(xiàn)已出口全球六大洲近百個(gè)國(guó)家和地區(qū)逗余，是以軌道交通裝備為核心特咆，跨國(guó)經(jīng)營(yíng)、全球領(lǐng)先的高端裝備系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商录粱。

圖2：待測(cè)X軸60米長(zhǎng)高精度機(jī)床

先進(jìn)制造工藝

伴隨著高鐵技術(shù)的不斷發(fā)展腻格，高鐵的運(yùn)行時(shí)速在不斷提升。為保障高鐵的安全及舒適性啥繁，對(duì)于高鐵車廂的密閉性菜职、靜音效果、空氣動(dòng)力學(xué)因素头熏、車身強(qiáng)度等要求也隨之提升睬漩。與此同時(shí)，日益增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)外訂單需求转挽，也要求高鐵的制造效率更高漫诬。故而，需要更先進(jìn)的加工手段售荆，在保障高鐵質(zhì)量的同時(shí)鼎派，提升加工效率。

基于以上需求俭柒，該基地選擇了使用X軸60米的精密機(jī)床對(duì)高鐵鋁制車身部件進(jìn)行加工径候。通常來講，高鐵單節(jié)車廂的長(zhǎng)度約20-25米帅维，選擇X軸60米的高精度機(jī)床速袁，不僅可以滿足車廂部件的一體化加工，保障加工精度溢傅，避免拼接誤差绳匀，更可以同時(shí)在機(jī)床上加載兩套材料進(jìn)行加工，一套加工的同時(shí)炸客，另一套可以進(jìn)行加工前的準(zhǔn)備工作或加工后的處理工作疾棵。這樣，即可大幅提升加工效率痹仙，減少由于上下料所導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間是尔。

檢測(cè)需求

需在最短的時(shí)間內(nèi)殉了，檢測(cè)出該機(jī)床的：

1. X軸直線度誤差（高低方向）；

2. X軸直線度誤差（左右方向）拟枚；

3. X-Y-Z三軸兩兩垂直度誤差薪铜。

圖3：API品牌Radian Pro激光跟蹤儀

甄選檢測(cè)設(shè)備

如我們所知，激光干涉測(cè)量是長(zhǎng)度測(cè)量的基準(zhǔn)恩溅。通常的做法是使用激光干涉儀檢測(cè)機(jī)床各誤差參數(shù)隔箍。但是，基于以下兩點(diǎn)因素脚乡，通用型激光干涉儀很難滿足本次測(cè)量的需求：

1. 機(jī)床的X軸長(zhǎng)度達(dá)到60米蜒滩，而通用型激光干涉儀的測(cè)量范圍不超過45米。

2. 要求在盡可能短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)完畢每窖。通用型激光干涉儀的安裝調(diào)試效率溶隅，取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)豐富與否迹遏。而即便是經(jīng)驗(yàn)豐富的操作者菊蹬，在測(cè)量超長(zhǎng)導(dǎo)軌、以及三軸兩兩垂直度時(shí)懒俊，也需反復(fù)調(diào)試各鏡組的位置掏谎，以達(dá)到最佳測(cè)量效果，這就導(dǎo)致了時(shí)間成本的增加钮瘪。

由此锄菊，本次測(cè)量，API工程師決定選用Radian Pro激光跟蹤儀進(jìn)行湿铃。

API品牌Radian Pro激光跟蹤儀是雙激光跟蹤儀占犹，集IFM激光（干涉激光，是長(zhǎng)度計(jì)量的基準(zhǔn)）和ADM激光（絕對(duì)激光碉办，用于快速斷光續(xù)接理币，保障測(cè)量作業(yè)持續(xù)、流暢）于一身虐干，可廣泛滿足各種測(cè)量作業(yè)的需要聋亡。

Radian Pro激光跟蹤儀擁有超過80米的測(cè)量半徑，且安裝調(diào)試簡(jiǎn)單际乘，只需安置跟蹤儀坡倔，并將靶標(biāo)球?qū)?zhǔn)激光束，即可自動(dòng)完成跟蹤測(cè)量脖含。

圖4：測(cè)量前調(diào)試準(zhǔn)備

檢測(cè)進(jìn)行中

1. 對(duì)X軸直線度誤差（高低方向）的檢測(cè)（請(qǐng)見圖5）罪塔。

①  在機(jī)床X軸一端安置Radian Pro激光跟蹤儀；

②  將跟蹤儀靶球固定在機(jī)床主軸上养葵；

③  設(shè)定機(jī)床主軸移動(dòng)程序征堪，確定待測(cè)量點(diǎn)位置墓拜；

④  跟蹤儀自動(dòng)跟蹤主軸上的靶球，并自動(dòng)按需記錄各待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)请契，待主軸沿機(jī)床X軸導(dǎo)軌走完全程咳榜，即完成對(duì)X軸待測(cè)點(diǎn)的測(cè)量；

⑤  在軟件中自動(dòng)計(jì)算爽锥、分析所采集各點(diǎn)的誤差幅值涌韩，并自動(dòng)生成報(bào)告。

圖5：X軸直線度誤差檢測(cè)（高低方向）

2. 對(duì)X軸直線度誤差（左右方向）的檢測(cè)（請(qǐng)見圖6）匙杏。

此項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容可與第1項(xiàng)“對(duì)X軸直線度誤差（高低方向）的檢測(cè)”同步進(jìn)行模朋，并通過軟件自動(dòng)計(jì)算出采集各點(diǎn)的誤差幅值，自動(dòng)生成報(bào)告充陷。

圖6：X軸直線度誤差檢測(cè)（左右方向）

3. X-Y-Z三軸兩兩垂直度誤差的檢測(cè)（請(qǐng)見圖7）谆府。

①  安置激光跟蹤儀；

②  在機(jī)床控制程序中設(shè)置待測(cè)量點(diǎn)位置徊儿；

③  將靶球固定在主軸上灯趁；

④  主軸沿X、Y泼剩、Z三個(gè)方向各完成一次行程稼炉；

⑤  軟件自動(dòng)處理采集到的數(shù)據(jù)并生成報(bào)告（請(qǐng)見圖8）。

圖7：X-Y-Z三軸兩兩垂直度誤差的檢測(cè)

圖8：X-Y-Z三軸兩兩垂直度誤差測(cè)量報(bào)告

結(jié)論與評(píng)估

1. 通過測(cè)量分析報(bào)告可以得出瓜释，使用Radian Pro激光跟蹤儀檢測(cè)機(jī)床草嫉，精度可達(dá)1/1000毫米，已充分滿足了客戶需求险锻。

2. Radian Pro激光跟蹤儀安裝方便症慰，機(jī)床走完行程的時(shí)間即可視為測(cè)量完成的時(shí)間，基本無需考慮安裝調(diào)試測(cè)量設(shè)備所需時(shí)間成本现喳，為客戶大幅提升了檢測(cè)效率凯傲，縮減了停機(jī)時(shí)間。

圖9：API品牌Radian系列激光跟蹤儀

關(guān)于激光跟蹤儀

API公司是激光跟蹤儀的發(fā)明者和制造商拿穴。API激光跟蹤儀可提供高精度的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)的3D或6D測(cè)量泣洞。該設(shè)備攜帶方便，為復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)默色，最大測(cè)量范圍超過160米球凰，水平角范圍可達(dá)±320°，俯仰角范圍從＋79°到－59°腿宰。超大的測(cè)量范圍使其可輕松適用于大型工件的尺寸及形位公差的測(cè)量呕诉、數(shù)控加工中心、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及大型裝置的校準(zhǔn)。此外甩挫，6D激光跟蹤儀還可以進(jìn)行機(jī)器人位置與姿態(tài)的測(cè)量贴硫。

圖10：API公司總部

關(guān)于API

美國(guó)自動(dòng)精密工程公司（API公司）是劉錦潮博士在自主專利技術(shù)的基礎(chǔ)上，于1987年創(chuàng)建的伊者，總部位于美國(guó)馬里蘭州的洛克威爾城英遭。API公司自成立以來， 始終致力于機(jī)械制造領(lǐng)域精密測(cè)量?jī)x器和高性能傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)托津，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于美國(guó)及世界各國(guó)的先進(jìn)制造領(lǐng)域蔑氛，并在坐標(biāo)測(cè)量和機(jī)床性能測(cè)試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于領(lǐng)先地位。API公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富嚎姨、能力卓著的工程師隊(duì)伍汇割，不斷開發(fā)出先進(jìn)的創(chuàng)新性產(chǎn)品，以滿足快速發(fā)展的工業(yè)技術(shù)的需要勘职。在美國(guó)聯(lián)邦政府恋得、企業(yè)及科學(xué)研究的諸多項(xiàng)目中，API公司都是積極參與者和關(guān)鍵技術(shù)伙伴略菜。迄今為止所取得的成就使其在國(guó)際精密測(cè)量領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)此妙。

*欲了解更多API精密測(cè)量解決方案，請(qǐng)您聯(lián)絡(luò)API公司駐中國(guó)代表處：010-59796858药呜；您也可訪問API公司官方網(wǎng)站：www.apimetrology.com（英文）或www.apisensor.com.cn（中文）殃通。

（API公司 ）

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