全自动超声波C扫描系统

全自动超声波C扫描系统可提供用于金属行业的多种超声波检测，整套扫描系统由机械、电气控制、超声等硬件和数据采集与后处理软件组成。可应用于 : 航空航天，管材，金属，汽车和火车轨道，车轮和车轴等多个行业。

因高精度超声波机械扫描系统的制造中，对该设备的定位精度、直线度、平面度、平行度和同轴度的精度和重复性要求都非常高，API向客户提供了使用Radian激光跟踪仪的检测解决方案。

客户的测量需求

1、装配及出厂检测时，对扫描仪的轨道平面度的检测；

2、装配及出厂检测时，对扫描仪的轨道平行度的检测；

3、装配及出厂检测时，对扫描仪的轨道垂直度的检测；

4、装配及出厂检测时，对扫描仪的两轴同轴度的检测；

图1：Radian激光跟踪仪在本案中的使用示意

本案中Radian激光跟踪仪的使用

如图1示意，使用时，将跟踪仪靶球（SMR）固定于扫描系统主轴上，Radian激光跟踪仪主机会射出一道激光锁定并跟踪SMR的球心，操作者输入指令使扫描系统主轴按照既定方向行进，并在待测位置短暂停留，主轴稳定时，Radian激光跟踪仪即以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。当采集了若干这样的3D点后，即可在软件中根据各点的位置，组成相应的线、面、体，并计算得出相应的形位公差数据，和主轴理论位置进行比对，从而达到测量检测的目的。

图2：某型号全自动C扫描超声检测系统及待测轴示意

操作步骤

请参考图2相关轴位置示意，在实际操作中，通过以下步骤，即可方便快捷的完成各导轨平面度、平行度、垂直度及同轴度的测量、分析及调整：

1）将激光跟踪仪放置于备检设备前，并可方便看到需要测量的X、Y、Z轴及A、B轴；

2）将定位球座安装在X、Y、Z轴及A、B轴上，避免测量过程中有遮挡物；

3）让备测设备沿X、Y、Z轴运动，测量三轴的直线度；

4）分别在A、B轴进行测量，通过测量出来的圆拟合出圆心，测量两轴之间的同轴度。

测量结果

1）如图3所示：以右侧导轨为基准，检测并调整左侧导轨相对右侧的平行度，提升整体导轨在X和Z方向的运行精度。

图3：导轨平行度调整示意

2）如图4所示：测量X、Y、Z轴的直线度，给出偏差值，方便进行调装。

图4：实际测量后各轴直线度偏差值在软件中的示意

3）如图5所示：分析X、Y、Z三轴的垂直度。

图5：X、Y、Z三轴垂直度数据分析示意

4）如图6所示，在A、B轴调整前，两轴间同轴度非常差，在通过激光跟踪仪测量数据给予上下高差及前后间距的调整后，两轴同轴度即可以满足精度要求。

图6：A、B轴对中调整前后同轴度数据比对（左侧：调整前；右侧：调整后）

结论

本案例表明，Radian激光跟踪仪以其高精度、便携、采数速率快的特征特性，可充分满足超声扫描系统检测校准各环节的测量需求，精准、高效，有效减少用户停机时间。