Beyaz Vücut Çevrimiçi Algılama Alanında 9D LIDAR uygulaması

Bu makalenin özeti

API markası tarafından başlatılan en son dinamik 9D lazer radarı (9D ladar), geleneksel lazer radarına dayanan beyazdaki vücutta temassız tespitin verimliliğini büyük ölçüde artırdı ve hız, doğruluk, esneklik, taşınabilirlikte mükemmel bir performansta ikna etmeye sahip. tekrarlanabilirlik ve diğer yönler.

Üretimde karşılaşılan sorunlar

İnsan uygarlığı, bilim ve teknolojisinin gelişimi ile otomobil endüstrisi yeni bir aşamaya girdi. Daha mükemmel otomobil ürünleri üretmek için otomobil üretim teknolojisi gereksinimleri artmaya devam etmektedir. Üretim sürecinde, daha küçük tolerans ve daha yüksek verimlilik, mevcut otomobil üretim sürecinin temel unsurlarıdır. Forest & Sullivan'ın 2019 Beyaz Makalesine göre "Beyaz Vücutta Sıralı İncelemenin Paradigma Değişimi" na göre, endüstri örnek katılımcılarının% 97'si iç verimliliğin iyileştirilmesinin endüstri 4.0 sisteminin temel faktörü olduğuna inanmaktadır.
Kilit noktalardan biri boyut denetim sürecidir. Endüstri, montaj hattındaki hareketli BIW'yi ölçme kavramını teşvik ediyor. Bu kavramın önerisi, üretim hattında yüzlerce yüksek hassasiyetli ölçümün hızlı bir şekilde tamamlanacağı anlamına gelir ve tüm algılama sürecinin üretim hattının çalışmasını geciktirmeyeceği anlamına gelir. Bu, tespit süreci için büyük bir zorluktur.
Forest & Sullivan'ın 2019'daki boyut ölçüm sistemi analizi, lazer radar teknolojisinin beyazın çevrimiçi olarak tespitini sağlamak için "sınıfın en iyisi" teknolojisi olduğunu gösterdi. Dedi ki: "Lazer radarı, üretim hattına temassız ölçüm getiren tam otomatik ve çok işlevli bir sistemdir. Sistem hedefsiz çalışabilir ve yüksek doğrulukla tespit edebilir. Bu, yüzey için iyi bir ölçüm kapasitesine sahip yeni bir yöntemdir. ve özellik detayları ve işlevi, beyazdaki vücut boyut tespitinin tüm gereksinimlerini karşılayabilir. Lazer radarı Ölçüm sisteminin, özellikle kolaylık ve verimlilik açısından, birçok açıdan geleneksel CMM veya diğer ölçüm ekipmanlarına göre avantajları vardır. "
API, Beyaz Vücut Vücut'un çevrimiçi tespiti için endüstrinin en son kavramlarına ve hedeflerine her zaman dikkat çekmektedir. Çok sayıda endüstri anketi ve borsası sayesinde, mevcut lazer radar ölçüm teknolojisinin çevrimiçi tespitin en yüksek hedefine tam olarak ulaşamayacağı ve daha sonra markanın yüksek performanslı sensörler, yüksek- birikimine dayanamadığı öğrenildi. Son 40 yılda hassas boyutsal ölçüm ve endüstrinin gerçek ihtiyaçları ile hedeflenen kombinasyon, birçok açıdan geleneksel lazer radarı ile karşılaştırıldığında büyük ölçüde iyileştirilmiş ve geliştirilen yeni dinamik 9D lazer radarı (9D ladar) geliştirilmiştir. Doğruluk, verimlilik, esneklik, tekrarlanabilirlik vb.

Şekil 1: API 9D LIDAR BEYDEK BİDE TEDAVİ

Çığır açan boyutlandırma çözümleri
API Marka 9D Lazer Radarı (9D LADAR), lazer interferometrisine dayanan ve temassız ölçüm yeteneğine dayalı dünyanın ilk lazer radar ekipmanı olan optik frekans alanı interferometrisini (OFCI) benimser. Son derece yüksek ölçüm doğruluğuna ve olağanüstü ölçüm verimliliğine sahiptir ve iş parçası boyutunu ve yüzey geometrik verilerini hızlı bir şekilde yakalayabilir.
OFCI teknolojisine dayanan 9D LIDAR, geniş spektrumlu optik parazit üretecek, girişim sinyallerini tespit edecek ve çalışırken ölçüm verilerini toplayacaktır. Hassasiyeti geleneksel LiDAR'ınkinden 100 kat daha yüksektir, bu nedenle geleneksel LiDAR'dan daha yüksek ölçüm doğruluğu ve daha iyi ölçüm verimliliği sağlayabilir. 9D lazer radarı, mikron seviyesinin ölçüm doğruluğu, 20kHz veri toplama oranı sağlar ve ölçüm sırasında dış ortamdan etkilenmesi kolay değildir, malzeme yansıtma aralığının büyük etkisi, sınırlı insidans açısı aralığı ve duyarlılık gibi sorunlardan kaçınır. geleneksel lazer radar kullanımında çevresel gürültüye.
Geleneksel LIDAR ile karşılaştırıldığında 9D LIDAR'ın teknik iyileştirilmesi
1. Hız: 9D Lazer Radarı (9D LADAR) saniyede 20000 puanda ölçüm verilerini toplar ve tarama hızı 0,2 saniye/cm ²'ye ulaşır. Şu anda, geleneksel lazer radarının sadece 1000 puana kadar bir veri toplama oranına ve maksimum 1 saniye/cm ² tarama hızına sahip olduğu bilinmektedir.
2. Doğruluk: 9D LIDAR'ın 3D ölçüm doğruluğu 25 μ m+6 μ m/m'dir, geleneksel LiDAR'ın 3D doğruluğu 20 μ m+14.5 μ m/m'dir.
3. Esneklik: 9D lazer radarı yatay ± 320 ° açı aralığına ve insidans açısı ≥ 85 °; Geleneksel lazer radar genellikle sadece yatay ± 180 ° yatay açı aralığına ve 45 ° insidans açısına sahiptir.
4. Taşınabilirlik: 9D lazer radarı, entegre kontrol kutusu ile tasarımda kompakttır ve toplam ağırlık sadece 10.4 kg'dır; Bununla birlikte, geleneksel LiDAR'ın ağırlığı genellikle 30 kg'a kadardır ve ek bir harici kontrol kutusu ile donatılmıştır. Boyut açısından, 9D lazer radarı da endüstriyel robot ve portal üç koordinatına yüklenmesi veya üretim hattına entegre edilmesi daha uygun olan geleneksel lazer radarından daha küçüktür.
5. Tekrarlanabilirlik: 9D LIDAR ortalama tekrarlanabilirlik hatası 35 μ m'dir. 150 Geleneksel LiDAR μ m için.

Geleneksel lazer radarının üretiminde karşılaşılan sorunları çözün
Gerçek üretimde, beyaz bir gövde ölçümü genellikle tespit edilmesi gereken yüzlerce pozisyon gerektirir. Bazı bağlantılarda, geleneksel lazer radar ölçüm teknolojisi, kendi işlevleri ve özellikleri nedeniyle en iyi ölçüm etkisini elde edemez. 9D Lazer Radarının (9D Ladar) ortaya çıkması, gerçek üretimde geleneksel lazer radarının karşılaştığı sorunların üstesinden geldi:
Sorun 1: Ölçümde, geleneksel lazer radarının konumu her değiştiğinde, konumunu beyazdaki gövdeye göre yeniden konumlandırmalıdır. Performansına dayanarak, bu konumlandırma sürecinin gerçekleştirilmesi nispeten hantaldır ve "konumlandırma topunun" taramasıyla sık sık işbirliğine ihtiyaç duyar, böylece doğru ölçüm hedef gövde beyaz için gerçekleştirilmeye devam edebilir. Kendi prensibine ve mükemmel performansa dayanarak, 9D lazer radarı konumlandırma topunun kullanımından büyük ölçüde basitleştirir ve hatta tamamen kaçınır (radyan lazer izleyici gerçek zamanlı doğru konumlandırma ile işbirliği yapar).
Sorun 2: Geleneksel LiDAR teknolojisinin en büyük sorunu tarama hızıdır. Şu anda, geleneksel LiDAR sisteminin tarama hızı saniyede sadece 1000 puan iken, API 9D LiDAR'ın tarama hızı saniyede 20000 puana ulaşabilir, bu da geleneksel LiDAR'ın verimlilikte nispeten yavaş ölçüm hızı sorununu çözmektedir.
Sorun 3: Olay açısı yeteneği. Mevcut geleneksel lazer radar sistemi, 45 ° insidans açısının doğru ölçümünü elde edebilir; 9D lazer radarı, 85 ° 'den fazla bir olay açısıyla parçaları doğru bir şekilde ölçebilir. Bu, geleneksel LiDAR ile karşılaştırıldığında, 9D LiDAR'ın daha az pozisyon taşıyarak aynı miktarda veriyi ölçebileceği anlamına gelir.

Şekil 3: Radian lazer izleyicinin gerçek zamanlı ve doğru konumlandırılmasına dayanan API 9D LIDAR gövdesi beyaz-beyaz ölçüm

9D LIDAR ve 6-DOF lazer izleyicinin ortak çözeltisi
Aşırı ölçüm doğruluğu gereksinimlerine sahip işlemler için, aynı API markasının 9D lazer radarı ve radyan lazer izleyicisinin kombinasyonunun çözümü (Şekil 3'te gösterildiği gibi) kullanılabilir. Aynı zamanda, radyan lazer izleyici, 9D lazer radarının verimli ve temassız tarama fonksiyonu, büyük miktarda nokta bulut verileri elde etmek için kullanıldığında 9D lazer radarı için gerçek zamanlı izleme ve konumlandırma sağlamak için kullanılabilir. . Bu şekilde, sadece büyük miktarda nokta bulutu verileri hızlı ve verimli bir şekilde elde edilmekle kalmaz, aynı zamanda robot duruşu sonsuz derecede doğrudur, bu da aşırı yüksek doğruluk ve yüksek verimlilik kombinasyonunu gerçekten elde eder.
çözüm
Daha hızlı tarama hızı, daha geniş insidans açısı ve daha yüksek veri örnekleme oranı ile, beyaz gövde ölçümü için API 9D lazer radarı (9D ladar) kullanılarak iş verimliliğini geleneksel lazer radarının kullanılmasından 4 kat veya daha fazla artırabilir; Aşırı ölçüm doğruluğu için bir talep olduğunda, yüksek kalite ve yüksek ölçüm standardını sağlayan ve nihai ölçüm doğruluğu güvencesi sağlayan küresel gerçek zamanlı izleme, konumlandırma ve tarama ölçümü yapmak için API radyan lazer izleyici ile işbirliği yapabilir. Etkili tespitken.