ボディインホワイトオンライン検出の分野での9D Lidarの適用

この記事の概要

APIブランドによって開始された最新のダイナミック9Dレーザーレーダー（9D LADAR）は、従来のレーザーレーダーに基づいたボディインホワイトの非接触検出の効率を大幅に改善し、速度、精度、柔軟性、携帯性、移植性、再現性とその他の側面。

生産で遭遇する問題

人間の文明と科学技術の発展に伴い、自動車産業は新しい舞台に入りました。より優れた自動車製品を生産するために、自動車製造技術の要件は増え続けています。製造プロセスでは、現在の自動車製造プロセスの重要な要素である耐性とより高い効率が重要です。 Forest＆Sullivanの2019年のホワイトペーパー「ボディインホワイトにおけるインライン検査のパラダイムシフト」によると、業界のサンプル回答者の97％が、内部効率の改善がIndustry 4.0システムの重要な要因であると考えています。
重要なポイントの1つは、寸法検査プロセスです。業界は、組立ラインで移動するBIWを測定するという概念を促進しています。この概念の提案は、生産ラインで数百の高精度測定が迅速に完了することを意味し、検出プロセス全体が生産ラインの動作を遅らせないことを意味します。これは、検出プロセスにとって大きな課題です。
2019年のForest＆Sullivanのサイズ測定システムの分析は、レーザーレーダーテクノロジーが、ボディインホワイトのオンライン検出を提供する「クラス最高の」テクノロジーであることを示しました。 「レーザーレーダーは完全に自動で多機能システムであり、生産ラインに非接触測定を導入します。システムはターゲットなしで実行され、高い精度で検出できます。これは、表面の優れた測定能力を持つ新しい方法です。また、機能の詳細とその機能は、ホワイトイン寸法検出のボディボディの要件を満たすことができます。レーザーレーダー測定システムには、特に便利さと効率性の点で、多くの面で従来のCMMまたは他の測定装置よりも利点があります。」
APIは、常に白人のオンライン検出のために、業界の最新の概念と目的に細心の注意を払ってきました。多数の業界調査と交換を通じて、現在のレーザーレーダー測定技術は、オンライン検出の最高の目標を実際に完全に達成できず、高性能センサーの分野でのブランドの蓄積に基づいて、高性能センサーの蓄積に基づいていることがわかりました。過去40年間の精密寸法測定、および業界の実際のニーズとのターゲットを絞った組み合わせで、新しい動的な9Dレーザーレーダー（9Dラダー）が開発されました。精度、効率、柔軟性、再現性などなど、自動車メーカーが業界で最高の製造基準に近い測定ソリューションを提供します。

図1：API 9D LIDARボディインホワイト検査

ブレークスルーディメンシングソリューション
APIブランド9Dレーザーレーダー（9D LADAR）は、レーザー干渉法と非接触測定が可能な世界初のレーザーレーダー装置である光周波数ドメイン干渉法（OFCI）を採用しています。測定の精度と並外れた測定効率が非常に高いため、ワークピースのサイズと表面幾何学的データをすばやくキャプチャできます。
OFCIテクノロジーに基づく9D LIDARは、広範囲にわたる光学干渉を生成し、干渉信号を検出し、動作するときに測定データを収集します。その感度は、従来のLIDARの感度よりも100倍以上高いため、従来のLIDARよりも高い測定精度と測定効率が向上する可能性があります。 9Dレーザーレーダーは、ミクロンレベルの測定精度、20kHzのデータ収集率を提供し、測定中に外部環境の影響を受けるのは容易ではありません。従来のレーザーレーダーの使用における環境ノイズへ。
従来のLIDARと比較した9D LIDARの技術的改善
1.速度：9Dレーザーレーダー（9D LADAR）は、20000ポイント/秒で測定データを収集し、スキャン速度は0.2秒/cm²に達します。現在、従来のレーザーレーダーのデータ収集率は、最大1000ポイント/秒、最大1秒/cm²のスキャン速度しかないことが知られています。
2.精度：9D LIDARの3D測定精度は25μm+6μm/mで、従来のLidarの3D精度は20μm+14.5μm/mです。
3.柔軟性：9Dレーザーレーダーには水平±320°角範囲があり、入射角≥85°があります。通常、従来のレーザーレーダーは、水平±180°の水平角範囲と45°の入射角のみしかありません。
4.移植性：9Dレーザーレーダーの設計はコンパクトで、統合された制御ボックスがあり、全体の重量はわずか10.4 kgです。ただし、従来のLIDARの重量は通常最大30 kgで、追加の外部制御ボックスが装備されています。サイズに関しては、9Dレーザーレーダーも従来のレーザーレーダーよりも小さく、産業用ロボットとガントリーの3つの座標に積み込まれたり、生産ラインに統合したりする方が便利です。
5.再現性：9D LIDARの平均再現性エラーは35μmです。従来のLidarμmの150。

従来のレーザーレーダーの生産で遭遇する問題を解決する
実際の生産では、白人の体の測定には、多くの場合、検出する必要がある数百の位置が必要です。いくつかのリンクでは、従来のレーザーレーダー測定技術は、独自の機能と特性のために最良の測定効果を達成できません。 9Dレーザーレーダー（9D LADAR）の出現は、以下の側面で実際の生産で従来のレーザーレーダーが遭遇する問題を克服しました。
問題1：測定では、従来のレーザーレーダーの位置が変化するたびに、それはその位置を白人に比べて再配置する必要があります。そのパフォーマンスに基づいて、このポジショニングプロセスの実現は比較的面倒であり、達成するために「ポジショニングボール」のスキャンと頻繁に協力する必要があります。そのため、ターゲットボディインホワイトの正確な測定を引き続き実行できます。独自の原則と優れたパフォーマンスに基づいて、9Dレーザーレーダーは、ポジショニングボールの使用を大幅に簡素化し、完全に回避します（Radianレーザートラッカーは、リアルタイムの正確なポジショニングに協力します）。
問題2：従来のLIDARテクノロジーの最大の問題は、スキャン速度です。現在、従来のLIDARシステムのスキャン速度は1秒あたりわずか1000ポイントですが、API 9D LIDARのスキャン速度は毎秒20000ポイントに達することができます。
問題3：インシデント角度機能。現在の従来のレーザーレーダーシステムは、45°の入射角の正確な測定を実現できます。 9Dレーザーレーダーは、85°以上の入射角度で部品を正確に測定できます。これは、従来のLIDARと比較して、9D Lidarがより少ない位置を移動することにより、同じ量のデータを測定できることを意味します。

図3：Radianレーザートラッカーのリアルタイムで正確なポジショニングに基づくAPI 9D LIDARボディインホワイト測定

9D LIDARおよび6-DOFレーザートラッカーのジョイントソリューション
極端な測定精度要件を備えた操作の場合、同じAPIブランドの9Dレーザーレーダーとラジアンレーザートラッカーの組み合わせのソリューション（図3に示すように）を使用できます。同時に、ラジアンレーザートラッカーを使用して、9Dレーザーレーダーの効率的で非接触スキャン関数を使用して大量のポイントクラウドデータを取得する場合、9Dレーザーレーダーのリアルタイム追跡と位置を提供できます。 。このように、大量のポイントクラウドデータが迅速かつ効率的に取得されるだけでなく、ロボットの姿勢は無限に正確であり、非常に高い精度と高効率の組み合わせを実現します。
結論
より速いスキャン速度により、より広い範囲の入射角とより高いデータサンプリングレートがあり、API 9Dレーザーレーダー（9D LADAR）を使用すると、ボディインホワイト測定には、従来のレーザーレーダーを使用するよりも4倍以上の作業効率が向上します。極端な測定精度の需要がある場合、API Radianレーザートラッカーと協力して、グローバルなリアルタイム追跡、位置決め、およびスキャン測定を実施します。効率的な検出中。