바디 인 화이트 온라인 탐지 분야에서 9D LIDAR의 적용

이 기사의 요약

API 브랜드가 출시 한 최신 Dynamic 9D 레이저 레이더 (9D Ladar)는 기존 레이저 레이더를 기반으로 바디 인 흰색의 비접촉 감지 효율을 크게 향상 시켰으며 속도, 정확도, 유연성, 휴대 성이 뛰어난 성능을 확신시켜줍니다. 반복성 및 기타 측면.

생산에서 발생하는 문제

인류 문명과 과학 기술의 발전으로 자동차 산업은 새로운 단계에 들어갔다. 보다 우수한 자동차 제품을 생산하기 위해 자동차 제조 기술에 대한 요구 사항은 계속 증가하고 있습니다. 제조 공정에서, 더 작은 공차와 더 높은 효율은 현재 자동차 제조 공정의 핵심 요소입니다. Forest & Sullivan의 2019 년 백서에 따르면, "흰색에서 인라인 검사의 패러다임 전환"에 따르면, 업계 샘플 응답자의 97%는 내부 효율의 개선이 산업 4.0 시스템의 핵심 요소라고 생각합니다.
핵심 사항 중 하나는 차원 검사 프로세스입니다. 업계는 조립 라인에서 이동 BIW를 측정하는 개념을 홍보하고 있습니다. 이 개념의 제안은 생산 라인에서 수백 개의 고정밀 측정이 빠르게 완료 될 것이며 전체 탐지 프로세스는 생산 라인의 작동을 지연시키지 않습니다. 이것은 탐지 과정의 주요 과제입니다.
Forest & Sullivan의 2019 년 크기 측정 시스템에 대한 분석에 따르면 레이저 레이더 기술은 온라인 흰색을 온라인으로 탐지하는 "클래스에서 가장 좋은"기술임을 보여주었습니다. "레이저 레이더는 완전 자동 및 다기능 시스템으로, 비접촉 측정을 생산 라인에 소개합니다. 시스템은 대상없이 실행되고 높은 정확도로 감지 할 수 있습니다. 이것은 표면에 대한 측정 기능이 양호한 새로운 방법입니다. 기능 세부 사항과 그 기능은 바디 인 화이트 치수 감지의 모든 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 레이저 레이더 측정 시스템은 특히 편의성과 효율성 측면에서 기존 CMM 또는 기타 측정 장비에 대한 장점이 있습니다. "
API는 항상 Body-in-White의 온라인 탐지를 위해 업계의 최신 개념과 목표에 세심한주의를 기울이고 있습니다. 많은 수의 산업 조사 및 교환을 통해 현재 레이저 레이더 측정 기술이 온라인 탐지의 최고 목표를 완전히 달성 할 수 없었으며 고성능 센서 분야의 브랜드 축적을 기반으로 하이 지난 40 년 동안 정밀 차원 측정 및 업계의 실제 요구와의 대상 조합, 새로운 동적 9D 레이저 레이더 (9D Ladar)가 개발되었으며, 이는 여러 측면에서 전통적인 레이저 레이더에 비해 크게 개선되고 개선되었습니다. 정확도, 효율성, 유연성, 반복성 등과 같은 자동차 제조업체에게 업계에서 가장 높은 제조 표준에 가까운 측정 솔루션을 제공합니다.

그림 1 : API 9D LIDAR BODY-In-WHITE 검사

획기적인 치수 솔루션
API 브랜드 9D 레이저 레이더 (9D LADAR)는 광학 주파수 도메인 간섭계 (OFCI)를 채택하며, 이는 레이저 간섭계를 기반으로 한 세계 최초의 레이저 레이더 장비이며 비접촉 측정이 가능합니다. 측정 정확도와 특별한 측정 효율성이 매우 높으며 공작물 크기와 표면 기하학적 데이터를 빠르게 캡처 할 수 있습니다.
OFCI 기술을 기반으로하는 9D LIDAR는 광범위한 광학 간섭을 생성하고, 간섭 신호를 감지하며, 작동시 측정 데이터를 수집합니다. 그것의 감도는 기존 LIDAR의 감도보다 100 배 이상 높으므로 기존의 LIDAR보다 더 높은 측정 정확도와 더 나은 측정 효율을 제공 할 수 있습니다. 9D 레이저 레이더는 미크론 레벨의 측정 정확도, 20kHz의 데이터 획득 속도, 측정 중에 외부 환경의 영향을 쉽게받을 수 없으며, 재료 반사율의 큰 영향, 제한된 발병 각 및 감수성과 같은 문제를 효과적으로 피합니다. 기존 레이저 레이더 사용의 환경 소음.
기존의 LIDAR와 비교하여 9D LIDAR의 기술적 개선
1. 속도 : 9D 레이저 레이더 (9D Ladar)는 초당 20000 포인트로 측정 데이터를 수집하고 스캔 속도는 0.2 초/cm ²에 도달합니다. 현재, 기존 레이저 레이더의 데이터 수집 속도 만 최대 1000 포인트/초의 데이터 수집 속도와 스캔 속도의 최대 1 초/cm ²를 갖는 것으로 알려져 있습니다.
2. 정확도 : 9D LIDAR의 3D 측정 정확도는 25 μm+6 μm/m이고 기존의 LIDAR의 3D 정확도는 20 μm+14.5 μm/m입니다.
3. 유연성 : 9D 레이저 레이더는 수평 ± 320 ° 각도 범위를 가지며 입사각은 85 ° 이상입니다. 기존의 레이저 레이더는 일반적으로 수평 ± 180 ° 수평 각도 범위와 45 ° 발병 각도 만 있습니다.
4. 이식성 : 9D 레이저 레이더는 통합 제어 박스와 함께 디자인이 작고 전체 무게는 10.4kg에 불과합니다. 그러나 기존의 LIDAR의 무게는 일반적으로 최대 30kg이며 추가 외부 제어 박스가 장착되어 있습니다. 크기 측면에서, 9D 레이저 레이더는 기존 레이저 레이더보다 작으며, 이는 산업 로봇 및 갠트리 3 좌표에로드되거나 생산 라인에 통합되기에 더 편리합니다.
5. 반복성 : 9D LIDAR의 평균 반복성 오차는 35 μm입니다. 기존의 LIDAR μm의 경우 150.

기존 레이저 레이더 생산에서 발생하는 문제 해결
실제 생산에서, 흰색 바디의 측정은 종종 탐지되어야하는 수백 개의 위치를 ​​필요로합니다. 일부 링크에서는 기존의 레이저 레이더 측정 기술이 자체 기능과 특성으로 인해 최상의 측정 효과를 달성 할 수 없습니다. 9D 레이저 레이더 (9D Ladar)의 출현은 다음 측면에서 실제 생산에서 기존 레이저 레이더가 발생하는 문제를 극복했습니다.
문제 1 : 측정에서 기존 레이저 레이더의 위치가 변할 때마다 흰색에 비해 위치를 재배치해야합니다. 성능에 기초하여,이 포지셔닝 프로세스의 실현은 비교적 번거롭고, 달성하기 위해 "포지셔닝 볼"의 스캔과 자주 협력해야하므로, 대상 바디 인 흰색에 대해 정확한 측정이 계속 수행 될 수 있습니다. 9D 레이저 레이더는 자체 원칙과 탁월한 성능을 기반으로 포지셔닝 볼 (Radian Laser Tracker가 실시간 정확한 위치와 협력)을 크게 단순화하고 완전히 피합니다.
문제 2 : 기존의 LIDAR 기술의 가장 큰 문제는 스캔 속도입니다. 현재, 기존의 라이더 시스템의 스캐닝 속도는 초당 1000 포인트에 불과하지만, API 9D LIDAR의 스캐닝 속도는 초당 20000 포인트에 도달 할 수 있으며, 이는 기존의 LIDAR의 비교적 느린 측정 속도의 문제를 해결합니다.
문제 3 : 사고 각도 기능. 현재의 기존 레이저 레이더 시스템은 45 ° 발생 각도의 정확한 측정을 달성 할 수 있습니다. 9D 레이저 레이더는 85 ° 이상의 입사각의 부품을 정확하게 측정 할 수 있습니다. 이는 기존의 LIDAR와 비교하여 9D LIDAR가 더 적은 위치를 이동하여 동일한 양의 데이터를 측정 할 수 있음을 의미합니다.

그림 3 : 라디안 레이저 추적기의 실시간 및 정확한 위치를 기반으로 한 API 9D LIDAR BODY-In-WHITE 측정

9D LIDAR 및 6-DOF 레이저 추적기의 공동 솔루션
극도의 측정 정확도 요구 사항을 갖는 작업의 경우 동일한 API 브랜드의 9D 레이저 레이더 및 라디안 레이저 추적기의 조합의 솔루션 (그림 3에 표시된 바와 같이)을 사용할 수 있습니다. 동시에, 라디안 레이저 추적기는 9D 레이저 레이더의 효율적이고 비접촉 스캐닝 기능이 다량의 포인트 클라우드 데이터를 얻는 데 사용될 때 9D 레이저 레이더에 대한 실시간 추적 및 위치를 제공하는 데 사용될 수 있습니다. . 이러한 방식으로, 많은 포인트 클라우드 데이터가 빠르고 효율적으로 얻어 질뿐만 아니라 로봇 자세가 무한히 정확하여 극도의 높은 정확도와 고효율의 조합을 달성합니다.
결론
스캐닝 속도가 빠르고, 더 넓은 범위의 발병 각도 및 더 높은 데이터 샘플링 속도로, 바디 인 흰색 측정에 API 9D 레이저 레이더 (9D Ladar)를 사용하면 기존 레이저 레이더를 사용하는 것보다 작업 효율을 4 배 이상 향상시킬 수 있습니다. 극한 측정 정확도에 대한 수요가 있으면 API Radian Laser 추적기와 협력하여 글로벌 실시간 추적, 위치 및 스캔 측정을 수행하여 고품질 및 높은 측정 표준을 보장하고 최종 측정 정확도 보증을 제공 할 수 있습니다. 효율적인 감지.