项目背景

客户公司：某国家大型制造企业 ；

所属行业：高端装备制造业，重型机械加工；

应用场景：大型镗铣加工中心的精度检测。

该企业拥有用于加工大型设备部件的大型镗铣加工中心。该机床同时完成铣面、钻孔、镗孔等工序。 为保证其加工零件精度及产品质量，需在线以及线下检测零件尺寸精度。

客户的挑战与痛点

① 超大尺寸测量：零件最长达 5 米，传统三坐标无法满足零件的在线尺寸控制和大尺寸（如同轴度， 平行度等）的测量需求；

② 在线检测：检测不仅是为了验证机床精度，更需要快速定位误差来源，明确零件的状态，最终保 证零件下线后的精度尺寸；

③ 车间环境复杂性：车间存在振动、温度波动等干扰因素，对高精度测量构成挑战。

解决方案

经过综合评估，客户企业选择了使用API品牌的Radian Core型号激光跟踪仪测量系统作为解决方案。

① 核心设备：Radian Core激光跟踪仪 - Radian Core激光跟踪仪具有微米级别（μm，1/1000mm）的测量精度和长达 80 米的测量半径， 能够满足大型机床检测的需求；

② 高精度靶球（SMR）：用于配合激光跟踪仪实现接触式测量数据采集，反射激光光束；

③ 便携式控制单元及测量软件：用于控制跟踪仪、采集数据，并自动生成分析报告。

图1：API品牌系列激光跟踪仪（从左至右型号：iLT / Radian Plus / Radian Pro / Radian Core / iLTx）

实施方案

首先，进行检测规划与设备布设：根据待测零件的尺寸，将激光跟踪仪安置在可通视各轴行程的位置。Radian Core 激光跟踪仪便携性强（设备重量＜11kg），能够快速部署于装配工位或车间现场。

随后，即可开始现场测量。测量时，操作者手持内置棱镜的靶球，激光跟踪仪射出激光至靶球中心位置并锁定跟踪，待靶球与待测位置贴合稳定后，跟踪仪即以1000点/秒的速率对该位置三维数据快速采集并传输至位于笔记本电脑端的测量软件储存，用于后续的数据分析；在测量AGV、机床、机器人等场景下，亦可将靶球固定于AGV平台、机床主轴位置、或机器人末端，即可根据需求实现自动化数据测量采集。

通过对零件的测量需求选择合理的跟踪仪站位，测量轴孔的尺寸。 通过转站座的合理布置，实现了跟踪仪站位的移动，既保证了站位的精度，又将检测的数据拼接在了一起。 通过软件的温度补偿系统，实现了零件无需等待恒温测量的烦恼。

图2：API激光跟踪仪测量现场

数据分析与报告生成

本案例中，操作者使用了 Polyworks 测量软件自动根据采集的空间坐标数据，分析各孔的直径尺寸，同轴度尺寸，相对位置尺 寸等客户所需求的零件技术要求。 软件自动生成直观的分析报告（包括数据列表、曲线图、误差云图等）。

除本案例使用的Polyworks测量软件，API品牌系列激光跟踪仪（Radian与iLT）还可与市面上绝大多数测量软件实现兼容（包括但不限于：SpatialAnalyzer、Verisurf、Metrolog等），可快速融入客户现有测量体系。

另外，API集近40年的技术积淀，深入现场，结合一线使用需求与习惯，自主开发了MeasurePro系列测量软件，可将API全系列测量设备进行快速集成，实现多设备、多环节的数据采集与分析，为客户提供精密测量卓越新体验。

图3：测量数据与分析

取得的成果与效益

引入API Radian Core激光跟踪仪系统后，客户企业在大型机床的检测与维护方面取得了显著成效。

① 检测效率大幅提升：相比传统检测方法，检测效率缩短了 70%以上，过去需要 1-2 天才能完成的零件 精度检测，现在仅需半小时即可完成，大幅减少了机床的停机时间；

② 检测精度与可靠性高：激光跟踪仪提供了微米级别的测量精度，并且其内置的温度补偿模块能有效抵 消车间环境温度变化对测量结果的影响，保证了检测数据的准确可靠；

③ 精准指导：自动生成的详细检测报告不仅能准确反映零件当前的精度状态，还能初步判定机床加工状 态以及补偿加工参数等。

结论与展望

本案例表明，高精度激光跟踪仪是解决大型机床、超大型工件制造零部件检测中精度和效率难题的理 想工具。它不仅能替代多种传统检测工具，实现快速、精确的多维测量，还能通过直观的数据分析为 设备维护提供精准指导，是机械加工企业迈向数字化、智能化质量管理的重要一环。

未来，随着技术的进步，激光跟踪仪与机床控制系统的集成将更加紧密，有望实现加工过程中的实时 误差补偿与闭环控制，进一步推动机械加工行业向超高精度和智能化方向发展。