我们的客户

Komatsu GmbH总部位于德国杜塞尔多夫，是一家大型液压挖掘机制造商。Komatsu GmbH于1954年制造了第一台全液压挖掘机，至今一直引领着其行业先进制造技术的发展与潮流。Komatsu GmbH主要生产载荷在250吨至763吨、斗容量最大至42立方米的各型号液压挖掘机，其产品技术过硬，质量可靠，已被应用于全球各地的开采、挖掘等项目中，其中，不乏大量在极端地形、温湿度等工作环境中的应用。故而，Komatsu GmbH对于其出品的质量及可靠性格外关注。

高要求造就高品质

正是由于Komatsu GmbH对于产品质量的极高要求，其生产的挖机即便在长时间使用后，仍然可保持优秀的机械素质。自1980年以来生产的1000多台挖掘机中，有三分之二以上仍在使用。目前运行时间最长的记录保持者是一台PC 4000型号挖机，它已经运行了超过15万小时，相当于近18年的使用寿命，至今仍在良好运转。

图1：Komatsu GmbH PC4000型挖掘机

客户的测量需求

Komatsu GmbH挖机优秀的机械素质与综合品质，很大程度上源于其对于生产制造过程中对各部件尺寸以及装配环节中各位置的精准把控。关注点主要集中在以下几项：

图2：Komatsu GmbH挖掘机底盘各部件装配示意图

1、结构件外形及各加工面的关系；

2、结构件上各孔与基面间的位置关系；

3、挖掘机底盘主体结构件与其它构件之间装配孔的同轴度；

4、伸缩臂各铰点等特定孔的同轴度；

5、公差要求：通常位置关系要求在0.1mm-0.2mm；位于铰点的孔需要承担枢纽和承重的作用，其同轴度要求更为严苛，公差要求为0.05mm。

图3：API品牌Radian系列激光跟踪仪

大尺寸精密测量，生产流程再优化！

“为满足这些严格的公差要求，我们起初使用的是几台某品牌的关节臂，虽然精度尚可，也能够完成大部分作业的操作，但是其效率相对较低，尤其在对较大的部件进行检测时，其测量范围是个不小的挑战。” Komatsu GmbH的工程师Schenzer先生说，“而且使用关节臂进行测量时，不同的工程师使用不同的测量手法，其相应结果可能也会有细微的差别”。

Schenzer先生继续说道：“由此，我们一直在寻找一种灵活的、易于安置的、可在大尺度空间内进行高精度测量的设备，直到我们使用了API品牌的Radian激光跟踪仪，在保障了所需测量精度的同时，大幅提升了工作效率，让整个生产流程实现了显而易见的优化与提升！”

API激光跟踪仪解决方案

基于Komatsu GmbH的测量需求，使用API品牌Radian激光跟踪仪，配合以相应的功能拓展附件，即可完美实现检测。

Radian激光跟踪仪是大尺寸精密测量的绝佳解决方案，拥有微米（μm，0.001mm）级别的测量精度，且其测量范围可达160米，可以为挖机制造的各个环节提供符合精度和尺度范围的精准测量保障。

测量时，操作者手持内置棱镜的激光跟踪仪靶球（SMR）碰触待测部位，激光跟踪仪主机会射出一道激光锁定并跟踪SMR的球心，并在SMR碰触待测部位时，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。

当在工件上采集了若干这样的标的点后，即可在软件中根据各点的位置，组成相应的线、面、体，并计算相应的形位公差数据，也可以和数模进行比对，从而达到测量检测的目的。

Komatsu GmbH挖机生产中涉及到的典型测量

1、面与面关系的测量

使用Radian激光跟踪仪配合SMR靶球在两个面上分别采集若干个点，这些点的3D坐标同时反馈到分析软件，待所有点的坐标采集完毕后，即可基于这些点的实际坐标，在软件中分别构建出两个面的位置，并自动计算、分析，实现对两个面关系的评价。

图4：Komatsu GmbH挖机部件测量现场（左）；vProbe测头（右上）；圆柱销（右下）

2、孔与基面位置关系的测量

首先，使用Radian激光跟踪仪配合SMR靶球在设定的基面上采数测量并在软件中构建基面；然后，配合靶球及圆柱销附件（如图4，圆柱销可用于配合靶球探入孔内进行精准测量；位置较深的孔位则可以通过使用vProbe隐藏点测头实现测量），在待测孔上取点测量，并在软件中构建相应的孔（圆柱）；最后软件即可基于采集的点的数据，自动构建并分析孔与基面的位置关系（如图5示意）。

图5：软件中显示的基面与部件上各孔的位置及相互关系示意

3、底盘部件装配点/伸缩臂铰点等特殊位置孔和孔的同轴度

使用Radian激光跟踪仪配合圆柱销或vProbe测头对待测孔分别进行数据采集，并在软件中分别构建圆柱，即可自动计算出各孔的轴线，并分析轴线间的相互关系，实现对同轴度的评价。

图6：Komatsu GmbH挖掘机底盘部件Radian激光跟踪仪测量现场

灵活的数据采集方式

实际测量作业中，除上述测量隐藏点的圆柱销和vProbe智能测头外，API还开发出了多种激光跟踪仪功能拓展附件（如图7），以广泛适配各种检测需求：

图7：Radian激光跟踪仪功能拓展附件（从左至右分别为：ActiveTarget主动靶标、STS六维传感器、iScan3D智能扫描测头、测量附件套装）

-       iScan3D扫描测头：可实现对型面数据的快速扫描采集；

-       STS六维传感器：配合跟踪仪实现对待测目标的6自由度（6DoF）测量;

-       ActiveTarget活动靶标：始终锁定激光跟踪仪光束，实现连续自动化静、动态测量；

-       RapidScan扫描仪：配合激光跟踪仪实现高精度在线非接触批量检测；

-       以及小尺寸靶球、尖点探针、打点工具、边缘座等实用附件。

结论

API品牌的Radian系列激光跟踪仪，以160米的测量范围和超高的精度（微米级别，μm，0.001mm），配合以丰富的激光跟踪仪功能拓展附件，人机交互简单方便，测量作业灵活便捷，充分满足了Komatsu GmbH挖机制造各环节中公差检测0.1mm-0.2mm、最高0.05mm的精度要求，助力Komatsu GmbH在坚守其“质量至上”准则的同时，进一步优化了测量工艺，提升了整体生产效率。

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。