关于汽车部件检测

    现如今，全球汽车生产领域已步入到一个崭新的阶段，据国际汽车制造商组织（OICA）统计，2023年全球汽车产量达到了9354.66万辆（https://www.oica.net/wp-content/uploads/By-country-region-2023.pdf），并在过去的5年中，一直保持接近或超过10%的增速，随着新能源概念车辆的兴起，预计将来数年，全球汽车产量还将继续保持增长。如此，生产商对于质量和效率的把控，就变得十分重要：在保障质量的基础上，对于生产效率的追求越来越高。

我们的客户&检测需求

我们的客户是位于泰国汽车工业城罗勇府的福特汽车工厂，可提供每年30余万辆的汽车产能。在本案例中，客户希望对其某型号的汽车钣金零部件进行三维测量检测，主要需求如下：

① 精度要求±0.1mm，对于关键铰点等部位精度要求±0.05mm；

② 需采用非接触的测量方式进行测量；

③ 对于测量效率的要求较高；

④ 后期将集成测量设备于产线，实施在线测量。

图1：9D激光雷达

API测量解决方案

综合客户提出的以上测量需求，API提供了9D激光雷达（9D LADAR）测量解决方案。

9D激光雷达，采用了光频域干涉测量技术（OFCI，Optical Frequency Chirping Interferometry），可适用于在车间、实验室、野外等多种环境及复杂工况下，实现对工件或目标物的非接触精准测量，拥有微米级别的精度、以及超凡的测量效率，可迅速捕获工件尺寸及表面几何数据。

基于OFCI技术的9D激光雷达，其灵敏度较常规激光雷达提升超过百倍，可提供20kHz的数据采集速率，并在测量时不易受到外部环境的影响，入射范围大，且可适用于黑暗或高亮反光表面的测量。

图2：9D激光雷达测量生成的带有R/G/B信息的数据

在提供X/Y/Z/I/J/K数据的同时，9D激光雷达会同时提供R/G/B（红/绿/蓝）色彩数据，使生成的点云具有保真度，突出表面差异并复制部件的真实颜色。（请参考图2）

与此同时，9D激光雷达主机小巧轻盈，设计紧凑且重量不超过11kg，可轻松集成于产线工业机器人、龙门式三坐标等设备，为在线检测提供最大的便捷。（请参考图3）

图3：9D激光雷达在汽车产线集成应用示意

测量过程

    一、设备布设

本案例中，应用工程师使用设备支架，将9D激光雷达布设于待测钣金部件的周边，使激光可通视待测目标位置即可。

二、数据采集

实施数据采集时，可使用9D LADAR的iVision可视系统，实景选择待测位置以及设置测量方式（横向或纵向）、点云密度、标记重要测量点位、以及根据需求优化生成最佳测量路径。

随后，即可启动测量，9D激光雷达会随即射出激光，对待测目标部位进行高效率的扫描测量，激光所至位置的9D数据会被实时反馈至测量软件进行记录，用于之后的数据比对和分析报告环节。

图4：本案例测量现场

三、数据比对

在软件中采集的点云和数模数据进行比对，即可得到实际测量值与理论值的差，从而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5：测量数据在软件中的显示

总结

    API 9D激光雷达以其非接触的测量特性、微米级别的测量精度、以及小巧集成的紧凑式设计，充分满足了本案例中泰国福特汽车工厂对于测量的各项需求，并为下一步实施产线集成、进行在线检测打下了良好的应用基础。