Application de 9D Lidar dans le domaine de la détection en ligne du corps en blanc

Résumé de cet article

Le dernier radar laser 9D dynamique (9D LADAR) lancé par la marque API a considérablement amélioré l'efficacité de la détection sans contact du corps en blanc basé sur le radar laser conventionnel, et a une excellente performance convaincante en vitesse, précision, flexibilité, portabilité, répétabilité et autres aspects.

Problèmes rencontrés dans la production

Avec le développement de la civilisation humaine et de la science et de la technologie, l'industrie automobile est entrée dans une nouvelle étape. Afin de produire plus d'excellents produits automobiles, les exigences pour la technologie de fabrication automobile continuent d'augmenter. Dans le processus de fabrication, une tolérance plus petite et une plus grande efficacité sont les éléments clés du processus de fabrication automobile actuel. Selon le livre blanc de Forest & Sullivan "" Un changement de paradigme de l'inspection en ligne dans le corps en blanc ", 97% des répondants à l'échantillon de l'industrie estiment que l'amélioration de l'efficacité interne est le facteur clé du système de l'industrie 4.0.
L'un des points clés est le processus d'inspection des dimensions. L'industrie favorise le concept de mesurer le BIW en mouvement sur la chaîne de montage. La proposition de ce concept signifie que des centaines de mesures de haute précision seront achevées rapidement sur la ligne de production, et l'ensemble du processus de détection ne retardera pas le fonctionnement de la ligne de production. Il s'agit d'un défi majeur pour le processus de détection.
L'analyse par Forest & Sullivan du système de mesure de taille en 2019 a montré que la technologie radar laser est la technologie «meilleure de classe» pour fournir une détection en ligne du corps en blanc. Il a déclaré: "Le radar laser est un système entièrement automatique et multifonctionnel, qui introduit une mesure sans contact dans la ligne de production. Le système peut fonctionner sans cibles et détecter avec une grande précision. Il s'agit d'une nouvelle méthode, qui a une bonne capacité de mesure pour la surface et les détails des caractéristiques, et sa fonction peut répondre à toutes les exigences de la détection de dimension de corps en blanc. Radar laser Le système de mesure a des avantages par rapport au CMM traditionnel ou à d'autres équipements de mesure dans de nombreux aspects, en particulier en termes de commodité et d'efficacité. "
L'API a toujours prêté une attention particulière aux derniers concepts et objectifs de l'industrie pour la détection en ligne du corps en blanc. Grâce à un grand nombre d'enquêtes et d'échanges de l'industrie, on a appris que la technologie actuelle de mesure du radar laser ne pouvait pas vraiment atteindre l'objectif le plus élevé de détection en ligne, puis sur la base de l'accumulation de la marque dans le domaine des capteurs hautes, Une mesure dimensionnelle de précision au cours des 40 dernières années et une combinaison ciblée avec les besoins réels de l'industrie, le nouveau radar laser 9D dynamique (9D Ladar) a été développé, qui s'est considérablement amélioré et amélioré par rapport au radar laser traditionnel dans de nombreux aspects, tels que la précision, l'efficacité, la flexibilité, la répétabilité, etc., offrant aux constructeurs automobiles une solution de mesure plus proche de la norme de fabrication la plus élevée de l'industrie.

Figure 1: INSPECTION BORPS-IN-IN-WHITE API 9D

Solutions de dimension révolutionnaire
API Brand 9D Radar laser (9D LADAR) adopte l'interférométrie de domaine de fréquence optique (OFCI), qui est le premier équipement radar laser au monde basé sur l'interférométrie laser et capable d'une mesure sans contact. Il a une précision de mesure extrêmement élevée et une efficacité de mesure extraordinaire, et peut rapidement capturer la taille de la pièce et les données géométriques de surface.
Le LiDAR 9D basé sur la technologie OFCI générera des interférences optiques à large spectre, détectera les signaux d'interférence et collectera les données de mesure lors du travail. Sa sensibilité est plus de 100 fois plus élevée que celle du lidar conventionnel, il peut donc fournir une précision de mesure plus élevée et une meilleure efficacité de mesure que le LiDAR conventionnel. Le radar laser 9D fournit une précision de mesure du niveau du micron, un taux d'acquisition de données de 20 kHz et n'est pas facile à être affecté par un environnement externe pendant la mesure, évitant efficacement les problèmes tels que la grande influence de la réflectivité matérielle, la plage limitée de l'angle d'incidence et la sensibilité au bruit environnemental dans l'utilisation du radar laser conventionnel.
Amélioration technique du LiDAR 9D par rapport au lidar conventionnel
1. Vitesse: 9D Radar laser (9D Ladar) recueille les données de mesure à 20000 points par seconde, et la vitesse de balayage atteint 0,2 seconde / cm ². À l'heure actuelle, il est connu que le radar laser conventionnel n'a qu'un taux d'acquisition de données allant jusqu'à 1000 points / seconde et un maximum de 1 seconde / cm ² la vitesse de balayage de.
2. Précision: La précision de mesure 3D du LiDAR 9D est de 25 μm + 6 μm / m, tandis que la précision 3D du LiDAR conventionnel est de 20 μm + 14,5 μm / m.
3. Flexibilité: le radar laser 9D a une plage d'angle horizontale de ± 320 ° et l'angle d'incidence ≥ 85 °; Le radar laser conventionnel n'a généralement que la plage d'angle horizontale horizontale ± 180 ° et l'angle d'incidence de 45 °.
4. Portabilité: Le radar laser 9D est compact dans la conception, avec une boîte de commande intégrée, et le poids global n'est que de 10,4 kg; Cependant, le poids du lidar conventionnel est généralement jusqu'à 30 kg, et il est équipé d'une boîte de commande externe supplémentaire. En termes de taille, le radar laser 9D est également plus petit que le radar laser conventionnel, qui est plus pratique à charger dans le robot industriel et le portique trois coordonnées ou l'intégration dans la ligne de production.
5. Répétabilité: l'erreur de répétabilité moyenne du LiDAR 9D est de 35 μm. 150 pour le lidar conventionnel μ m.

Résoudre les problèmes rencontrés dans la production de radar laser conventionnel
Dans la production réelle, la mesure d'un corps en blanc nécessite souvent des centaines de positions qui doivent être détectées. Dans certains liens, la technologie de mesure du radar laser conventionnel ne peut pas atteindre le meilleur effet de mesure en raison de ses propres fonctions et caractéristiques. L'avènement du radar laser 9D (9d Ladar) a surmonté les problèmes rencontrés par le radar laser conventionnel dans la production réelle dans les aspects suivants:
Problème 1: Dans la mesure, chaque fois que la position du radar laser conventionnel change, elle doit repositionner sa position par rapport au corps en blanc. Sur la base de ses performances, la réalisation de ce processus de positionnement est relativement lourde et nécessite une coopération fréquente avec le balayage de la "balle de positionnement" pour atteindre, afin qu'une mesure précise puisse continuer à être effectuée pour le corps cible en blanc. Sur la base de son propre principe et de ses excellentes performances, le radar laser 9D simplifie considérablement et évite même complètement l'utilisation de la balle de positionnement (le tracker laser Radian coopère avec un positionnement précis en temps réel).
Problème 2: Le plus gros problème de la technologie lidar conventionnelle est la vitesse de numérisation. À l'heure actuelle, la vitesse de balayage du système lidar conventionnel n'est que de 1000 points par seconde, tandis que la vitesse de balayage du LiDAR API 9D peut atteindre 20000 points par seconde, ce qui résout le problème de la vitesse de mesure relativement lente du lidar conventionnel en efficacité.
Problème 3: Capacité d'angle incident. Le système radar laser conventionnel actuel peut atteindre une mesure précise de l'angle d'incidence de 45 °; Le radar laser 9D peut mesurer avec précision les pièces avec un angle incident de plus de 85 °. Cela signifie que par rapport au lidar conventionnel, le LiDAR 9D peut mesurer la même quantité de données en déplaçant moins de positions.

Figure 3: API 9D Mesure du corps en blanc lidar basé sur le positionnement en temps réel et précis de Radian Laser Tracker

Solution conjointe du lidar 9D et du tracker laser 6-DOF
Pour les opérations avec des exigences de précision de mesure extrêmes, la solution (comme le montre la figure 3) de la combinaison du radar laser 9D et du tracker laser radian de la même marque API peut être utilisé. Dans le même temps, le tracker laser radian peut être utilisé pour fournir un suivi et un positionnement en temps réel pour le radar laser 9D lorsque la fonction de balayage efficace et sans contact du radar laser 9D est utilisée pour obtenir une grande quantité de données de nuages ​​de points . De cette façon, non seulement une grande quantité de données de nuages ​​de points est obtenue rapidement et efficacement, mais aussi la posture du robot est infiniment précise, ce qui réalise vraiment la combinaison d'une grande précision et d'une efficacité élevée.
conclusion
Avec une vitesse de balayage plus rapide, une gamme plus large d'angle d'incidence et un taux d'échantillonnage de données plus élevé, en utilisant un radar laser API 9D (9D Ladar) pour la mesure du corps en blanc peut améliorer l'efficacité du travail de 4 fois ou plus que l'utilisation du radar laser conventionnel; Lorsqu'il y a une demande de précision de mesure extrême, il peut également coopérer avec le tracker laser Radian API pour effectuer une mesure mondiale de suivi, de positionnement et de balayage en temps réel, ce qui assure la qualité de mesure de haute qualité et de haute qualité et fournit l'assurance de mesure de mesure ultime tandis que une détection efficace.