项目背景

    本案例中待检测的大型特种设备为悬臂结构大型特种设备，悬臂结构在11米的工作范围内沿垂直地面方向上下移动，实现其使用功能。

    检测需求

    由于该特种设备自身结构原因，悬臂结构在举升和下降的过程中，容易受到挠度变形、以及运动方向导轨直线度误差的影响，故而在经过长时间使用后，需要进行三维检测，对悬臂结构在移动过程中的位姿、运行状态进行分析，从而确保各项误差在符合要求的范围之内。

    测量难点

    由于该特种设备高度达十米有余，且其移动机构自身体积、重量也较大，如果使用传统的测量工具，比较难于对测量精准度实施把控，且不易实现数据的分析。

图1：本案例待测特种悬臂设备检测现场

API解决方案

根据客户的需求以及测量现场环境的综合考量，API测量工程师使用了Radian Pro型号激光跟踪仪执行本次测量任务。

图2：Radian Pro激光跟踪仪

Radian Pro激光跟踪仪，是API激光跟踪仪家族中精度最高的激光跟踪仪，其集成有IFM和ADM双激光，IFM激光是国际公认的长度计量的标准，其测量数据均可溯源。Radian Pro激光跟踪仪的iVision主动视觉功能，更是可以支持路径编程设定，辅助实现自动化靶球寻找、测量的功能，从而完美适配本次测量任务的检测需求。

    测量准备

    首先，API测量工程师将Radian Pro激光跟踪仪布设在距离待测特种设备合适的位置，并在特种设备悬臂结构的三个位置设置测量点，并分别配合平面底座将三个靶球固定在悬臂结构上。

随后，API工程师根据悬臂结构移动的速度以及停下的位置，编程设置激光跟踪仪的测量路径，即可开始测量。

图3：悬臂机构在位于不同位置时进行测量（红色圆圈标注靶球位置）

测量实施

    测量时，悬臂结构沿设定方向和距离移动，待停稳后，Radian Pro激光跟踪仪根据程序设定，自动将激光依次射入布设好的三个靶球中心进行测量；三个点位均测量完毕后，悬臂机构继续按既定程序移动至下一位置进行测量；如此循环反复，在对所有悬臂机构停留位置上的点测量完毕后，即完成了现场数据的采集。

数据分析

    根据悬臂机构在每个稳定位置测量到的3个点位，即可综合空间坐标以及角度数据，计算分析出悬臂机构在该停留位置的位姿数据，从而对其运行状态进行评估。

图4：测量数据

客户评价

    API激光跟踪仪为我们提供了全数字化的测量检测方案，让大型特种设备的检测变得更加轻松并容易实现，且数据分析过程也极为流畅，为我们节省了大量的人力物力以及时间成本。

图5：API激光跟踪仪家族（型号从左至右：iLT、Radian Plus、Radian Pro、Radian Core、iLTx）

更多拓展

    除本案例中使用的Radian Pro型号激光跟踪仪，API激光跟踪仪家族中还有多位成员，它们各自拥有不同的性能特点，为现场测量提供全面的解决方案。

Radian Core激光跟踪仪可实现完全无线大尺寸精密测量，其设计紧凑，采用ADM Maxx激光，无需预热，配合以无线数据传输和电池供电系统，在狭小紧凑的工厂环境中，可以以任何姿态灵活布设安装，并避免了线缆的束缚，为测量作业提供了最大的便捷。

Radian Plus激光跟踪仪，则在Radian Core型号的基础上，进一步实现了6DoF测量的功能，可适配更多功能拓展附件，如vProbe智能测头（深孔及隐藏点测量）及iScan3D智能测头（线激光扫描测量）。

图6：API激光跟踪仪功能拓展附件

最新一代iLT及iLTx激光跟踪仪，则在Radian系列本就小巧的机身尺寸基础上进一步减小机身尺寸，以及大幅减轻重量，让其在外出便携以及大规模自动化集成领域表现更加出色。

敬请致电API驻中国各代表处，API专业测量工程师将根据您的项目需求为您制订专属的测量方案。

图7：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。