API激光跟踪仪在汽车焊接生产线安装定位与调整中的应用

高效满足用户的测量需求

本案例的使用单位是国内大型车企在海外的工厂，需要安装长度达百米的机器人焊接生产线。为此，工厂的负责人找到了API，寻求生产线安装与调整的测量解决方案。生产线的安装和调试过程中，API的应用工程师使用了Radian Plus激光跟踪仪与vProbe隐藏点智能测头配合，实现了：

· 在生产线超过100米的全长范围内保障0.2毫米以内的误差；

· 实现兼顾高精度与高效率的安装指导调装作业；

· 高效完成40台升降机和20套夹具的安装调整。

API先进测量科技

该生产线拥有超过20万辆汽车的年生产能力。该工厂负责将现有车型进行本地化制造，以及一些本地化车型的开发制造。为了兼容更多车型的生产制造，需要对焊接生产线进行升级调整。

起初，该工厂尝试了使用传统的方式标记焊装生产线的安装位置：由两位工程师用标尺分别于焊接生产线的两端进行测量并匹配定位。但是，这种测量方式非常耗时，而且新的焊接生产线每条都有超百米的长度，使用传统方式不可避免地会出现较大误差。

图1： API品牌激光跟踪仪

图2：API激光跟踪仪各型号性能简介

图3： API激光跟踪仪功能拓展附件功能简介

而API的解决方案使用了Radian激光跟踪仪进行测量和全局定位，Radian系列激光跟踪仪具有超高的测量精度以及超过160米的工作范围，在极短的时间内就迅速完成了该工厂“A-1”、“B-1”、“B-2”三条机器人焊接生产线的安装指导和调整，并实现了40台升降机和20套夹具的定位安装。与传统测量方式相比，Radian激光跟踪仪的应用使生产线的安装调整效率得到了大幅提升、且安装精度得到了更好的保障。

图4： Radian激光跟踪仪指导安装焊接生产线现场

图5： Radian激光跟踪仪指导安装焊接生产线现场

四步操作满足测量要求

仅通过4步便捷的操作，即完成了所有测量作业并满足了测量要求：

1、布局与标记

使用Radian激光跟踪仪在地板上标记一个原点（0，0），该原点将被用作于焊接生产线安装过程中涉及到的所有的点、线、面的对齐和调整之基准。在使用激光跟踪仪和测量软件配合确定好所有关键部件与焊接机器人的位置后，即可按照参考位置实施焊接生产线的安装与底板灌浆。

同样的布局与标记方式也适用于升降机的对齐。操作中，升降机的中心线应与地板上的Y轴中心线相匹配；由于地板是不均匀的，地板上的最高点被认为是零点；在软件中使用虚拟平面功能，这个零点同时可用作于其它升降机的调平参考。

图6： API激光跟踪仪汽车产线测量现场（左：OmniTrac2-Core；右：Radian Plus）

2、夹具设置

当对齐、对准完成后，可以在测量软件中使用虚拟平面功能参照Z轴的读数对夹具进行调平，以确保其在X、Y方向调整后的整体姿态与位置的正确。

3、关键部件的细节调整

当焊接生产线的整体被定位后，需要使用Radian激光跟踪仪配合靶球或vProbe智能测头对关键部位和细节处进行调整、确认。通过测量的实际数据与CAD数据进行比对，得到需要调整的偏差幅值，并使用添减垫片等技术手段进行调整。调整后，需再次测量确认结果，保证关键部件处于正确的姿态和位置。

4、车体测试

当以上各步骤的对齐、调整完成后，技术人员将使用车体模型加载到夹具上，与CAD模型做位置姿态的比对，实际检测生产线的状态。

图7： Radian Plus激光跟踪仪配合vProbe隐藏点智能测头测量汽车工装

评估与结论

整个测量过程中，API激光跟踪仪的应用极大地提升了作业的效率，并最大程度地保障了综合测量精度，不仅正确定位了焊接生产线，而且在细节调整方面也发挥了举足轻重的作用，使传统方案中复杂、不易于掌控的精密测量作业变得轻松、易于实现，且其可视化、可实时调整的柔性测量方式，极大方便了操作者实现其测量构想。

此次测量方案解决了厂方在安装、调整焊接生产线时遇到的难题，厂方已与API集团公司将双方的业务合作拓展至汽车制造过程中的更多环节。

图8：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。

自动精密创新

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（API公司）

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