工程作业车辆制造

工程作业车辆，是指经特制或专门改装，配备有特殊的结构、装置、设备，用于特有用途的工作车辆。日常生活中常见的自卸载重车、固井水泥车、压裂车、公路清障车、高空作业车、消防车、混凝土泵车、清雪车等等，都是具有一定代表性的大型工程车辆。

由于其结构特殊、作业环境复杂，故而在制造过程中，对质量的要求极其严格。对于每一个部件的制造公差都要求在极小的范围之内，以确保顺利实现其功能，为作业提供坚实稳定的保障。

图1：工程作业车辆结构件（左）、臂架（中）、塔架（右）

典型测量需求

1、 结构件测量

    特征&关键词：大尺寸、高精度。

工程作业车辆的结构件，往往具备大尺寸的特点；出于其承重、举升等等特殊的用途，要求结构件两两之间的配合度极高，由此对于结构件的制造精度要求也非常严格，通常在0.1-0.2mm，主要关注孔隙之间的距离、各部位的平面度、平行度等关键尺寸。

2、 臂架的测量

特征&关键词：大尺寸、高精度、铰点、同轴度。

臂架是某些型号大型工程作业车辆的关键部件，其承担着举升功能基础的作用。具有举升功能的大型特种车辆（如高空作业车、消防车等）其举升高度往往可以从几米到几十米，而为了保障作业人员的安全，举升机构相关部件的检测要求也是极其严格。

臂架测量的关键点在于铰点的位置以及铰点之间的同轴度，铰点部位具有承重和关节枢纽的功能，故而其同轴度的检测精度通常要求在0.05mm。

3、 塔架的测量

特征&关键词：大尺寸、测量难度大（部件遮挡）。

如消防车类型的特种作业工程车辆，集成有塔架部件。塔架部件有着比较特殊的外形结构，在具有大尺寸特点的同时，其部件组合形式所形成的镂空和遮挡较多，给测量作业带来较大的难度。

API解决方案

对于大型工程作业车辆制造中各环节的测量检测，使用API品牌Radian激光跟踪仪，配合以相应的功能拓展附件，即可满足上述需求。

Radian激光跟踪仪是大尺寸精密测量的绝佳解决方案，拥有微米（μm）级别的测量精度，且测量范围可达160米，可以为大型特种作业车辆制造的各环节提供精准的测量保障。

图2：Radian激光跟踪仪大型工程作业车辆结构件检测&测量报告

1、 对结构件的测量

首先将Radian激光跟踪仪架设在待测工件旁适宜的位置，连接笔记本电脑并运行测量软件，即可开始测量。

进行结构件测量时，操作者手持内置棱镜的激光跟踪仪靶球（SMR）碰触待测部位，激光跟踪仪主机会射出一道激光锁定并跟踪SMR的球心，并在SMR碰触待测部位时，以1000Hz的采数速率将该待测点的3D坐标进行精准采集，并传输至测量软件进行记录和保存。当在工件上采集了若干这样的标的点后，即可在软件中根据各点的位置，组成相应的线、面、体，并计算相应的形位公差数据，也可以和数模进行比对，从而达到测量检测的目的。

图3：Radian激光跟踪仪+vProbe隐藏点智能测头大型工程作业车辆臂架检测作业中

2、 臂架的测量

与结构件的测量类似，架设激光跟踪仪后，使用SMR在铰点的各待测部位进行采点测量并反馈至软件进行同轴度的分析比对。

值得关注的是：在进行臂架铰点的测量作业时，由于部件的形状特征，往往会遇到激光被遮挡、以及需要测量深孔内部的情况，如果单纯的使用SMR，就很难实现这些隐藏部位以及深孔的测量。这时，即可使用vProbe隐藏点智能测头来拓展激光跟踪仪的深孔及隐藏点测量功能。

vProbe主机上也有一个类似普通SMR的激光接收装置，只需连接激光跟踪仪，即可使用vProbe的红宝石探针探入深孔和隐藏点，进行数据的精确采集，轻松解决工件隐藏部位的测量难题。

图4：Radian激光跟踪仪塔架测量作业（左）与iVision功能示意（右）

3、 塔架的测量

塔架部件有着比较特殊的外形结构，在具有大尺寸特点的同时，其部件组合形式所形成的镂空和遮挡较多，在使用激光跟踪仪进行测量时，容易对激光束造成遮挡，给测量作业带来较大的难度。

而Radian激光跟踪仪集成有iVision智能摄像头，通过其Autolock功能，即可实现在激光中断的位置自动搜索并快速锁定靶球，使测量作业保持流畅，让操作者将精力集中在测量作业本身。

总结

API品牌的Radian系列激光跟踪仪，以其超高的精度（μm，0.001mm），可充分满足大型工程作业车辆制造各环节中通常01.-0.2mm、最高0.05mm的精度要求；vProbe隐藏点智能测头附件以及iVision智能摄像头辅助系统，也极大地方便了操作者的使用，让人机交互更加友好，测量作业更加灵活、便捷。

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。