应用背景

某大型造纸企业为解决高速造纸机械运行中出现的纸张起皱以及厚度不均等问题，同时新品的制造要求对设备精度提出的更高需求，决定对其大型纸机进行系统性精度校准。

检测难点与面临的挑战

在针对大型造纸机械实施的测量检测作业，传统光学仪器与机械量具受于测量范围、精度及动态能力等限制，较难高效完成整机几何精度的全面验证与调整。在测量检测作业执行中，主要面临的挑战有：① 超大尺寸结构 - 干燥烘缸组长度超过30米，传统工具很难整体测量同轴度与平行度；② 有动态精度测量需求 - 需要评估辊筒在模拟运行状态（如微振动、热膨胀）下的形位公差测量；③ 超高精度3D测量要求 - 同轴度、辊面跳动、轴承座安装面平面度等均为设备关键部位，检测精度要求高；④ 减少停机时间，以最高效的方式完成检测与调整 - 产线每日停机成本高昂，要求高效完成测量校准工作。

图1：API品牌各系列激光跟踪仪

API解决方案

针对造纸机械测量的需求与难点，API为本次测量提供了Radian Plus型号跟踪仪，配合实现相关测量需求。Radian Plus激光跟踪仪，具有便携、精准、量程大、效率高的特点，可提供微米级别的3D测量精度，同时其1000Hz的超高采数速率，可保障其在静态、动态的测量需求中都具有卓越表现。Radian Plus激光跟踪仪拥有超过160米的测量范围，可解决造纸机械数十米大范围测量的需求。此外，Radian Plus激光跟踪仪采用电池供电系统以及无线数据传输模块，可以实现完全无线精密测量作业，无惧复杂的测量现场环境及狭小空间，操作简单，使用方便。

图2：本案例测量现场

测量内容

案例中，使用Radian Plus激光跟踪仪，对以下内容进行测量评估：① 压榨辊、导辊、烘缸的同轴度和平行度；② 轴承座安装基面的平面度和水平度；③ 烘缸端面圆跳动及辊面母线直线度；④ 机架的对称度与垂直度。

图3：本案例测量现场

测量及作业过程

1、激光跟踪仪布设：在待测造纸造纸机械周边合适位置架设激光跟踪仪，确保通视所有待测部件位置；

2、建立坐标系：在测量软件中建立全局测量坐标系；

3、静态测量： 使用1.5英寸高精度SMR靶球，配合各式销、座，快速采集各轴承座中心孔坐标，测量烘缸端面、辊面关键截面圆周点，以及扫描机架重要安装平面；

4、动态测量模拟运行验证：在低速状态下，跟踪测量关键辊筒的径向跳动及轴向窜动；采集烘缸在温升过程中的关键点坐标变化，实现对运转过程中热变形造成的影响的评估；

5、数据分析与调整指导：通过测量采集的数据，使用测量软件，根据需求，得到各辊同轴度误差、平行度偏差、平面度误差、圆跳动量等；生成直观的偏差报告与详细数据列表；随即以测量报告作为数据支撑，指导现场调整，通过增减轴承座垫片、微调机架位置等，精确修正偏差。

小结

Radian Plus激光跟踪仪，以其微米级别的测量精度、超大的测量范围、以及在动态/静态条件下绝佳的测量表现，充分满足了对大型造纸机械轴、辊、烘缸、机架等关键位置的测量需求。使用Radian Plus激光跟踪仪测量标定后，纸机关键辊组的同轴度、安装基面平面度、运行中动态测量的跳动误差等均达到了设计标准，在极短的时间内即完成了使用传统测量方法需数天的测量作业，显著提升了工作效率，为企业大幅节约了时间成本。

图4：Radian Plus激光跟踪仪（左）与iLT激光跟踪仪（右）

图5：iLT激光跟踪仪应用现场

突破极致，更多选择

    除本案例中使用的Radian型号激光跟踪仪外，API品牌还全新推出了iLT激光跟踪仪，在Radian Plus/Core型号的可实现完全无线测量的基础上，将激光跟踪仪的整体尺寸进一步缩减了50%（较Radian系列），整机重量仅为4.9Kg，将便携属性发挥到极致，充分满足并适用于外出、野外、狭小空间、多机集成等应用环境。

图6：9D激光雷达汽车车架孔位非接触测量作业现场

引领未来，更多拓展

此外，API品牌的9D激光雷达（9D LADAR）产品，可在微米级别高测量精度的基础上，实现无需合作靶标的非接触测量，基于OFCI核心测量科技的加持，激光触及位置的空间坐标数据可被实时反馈至测量软件记录，数据采集速率高达20KHz，瞬间实现点云数据的采集，精准、快速、高效。