de.wedoany.com-Bericht: Das US-amerikanische Unternehmen API hat den neuartigen 9D-LADAR (9D LADAR) für die berührungslose Prüfung von Karosserien in Rohbau (Body-in-White) vorgestellt. Im Vergleich zu herkömmlichen Laser-Radaren (Laser Radar) bietet er deutliche Verbesserungen in den Bereichen Messeffizienz, Genauigkeit und Flexibilität.
Die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit im Automobilbau steigen kontinuierlich, und das Konzept der Inline-Prüfung rückt in den Fokus – Hunderte hochpräziser Messpunkte an einer sich im Montageband bewegenden Karosserie sollen erfasst werden, ohne den Takt der Produktion zu beeinträchtigen. Das Unternehmen Frost & Sullivan stellt in seinem Bericht „A Paradigm Shift of In-Line Inspection in Body-in-White“ fest, dass 97 % der befragten Branchenvertreter die Steigerung der internen Effizienz als entscheidenden Faktor für die Verbesserung des industriellen Fertigungssystems ansehen. Der Bericht sieht die Laser-Radar-Technologie als geeignete Wahl für die Inline-Prüfung von Karosserien, da sie Vorteile wie den Betrieb ohne Zielmarken, vollständige Automatisierung und berührungslose Messung bietet. In der Praxis können herkömmliche Laser-Radare jedoch die höchsten Ziele der Inline-Prüfung noch nicht vollständig erfüllen.
API hat auf Basis seiner fast 40-jährigen Erfahrung in den Bereichen Hochleistungssensoren und hochpräzise Dimensionsmesstechnik den dynamischen 9D-LADAR entwickelt. Dieses Gerät nutzt die optische Frequenzbereichs-Interferometrie (OFCI). Dabei erzeugt es ein breitbandiges optisches Interferenzmuster und erfasst die Interferenzsignale, was zu einer über 100-fach höheren Empfindlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen Laser-Radaren führt. Die mikrometergenaue Messgenauigkeit und die Datenaufnahmerate von 20 kHz ermöglichen es dem Gerät, unter komplexen Betriebsbedingungen weniger anfällig für den Reflexionsgrad des Materials zu sein und einen größeren Einfallswinkelbereich abzudecken, wodurch Störungen durch Umgebungsgeräusche effektiv vermieden werden.
Im Vergleich der wichtigsten Leistungsindikatoren erreicht der 9D-LADAR eine 3D-Messgenauigkeit von 25 μm + 6 μm/m, während herkömmliche Laser-Radare bei 20 μm + 14,5 μm/m liegen; die Datenaufnahmerate beträgt 20.000 Punkte pro Sekunde, die Scan-Geschwindigkeit 0,2 Sekunden/cm², während herkömmliche Laser-Radare typischerweise 1.000 Punkte pro Sekunde und 1 Sekunde/cm² erreichen; der horizontale Drehwinkelbereich des 9D-LADAR beträgt ±320°, der Einfallswinkel über 85°, während herkömmliche Laser-Radare einen horizontalen Drehwinkel von ±180° und einen Einfallswinkel von 45° aufweisen; das Gesamtgewicht des Geräts beträgt 10,4 kg mit integriertem Steuerkasten, während herkömmliche Laser-Radare etwa 30 kg wiegen und einen zusätzlichen externen Steuerkasten benötigen; die durchschnittliche Wiederholgenauigkeit liegt bei 35 μm, bei herkömmlichen Laser-Radaren bei 150 μm.
Auch für praktische Probleme in der Produktion bietet der 9D-LADAR gezielte Lösungen. Herkömmliche Laser-Radare müssen nach jeder Positionsänderung die sogenannten „Positionierungskugeln“ erneut scannen, um ihre eigene Ausrichtung zu kalibrieren – ein aufwändiger Vorgang. Der 9D-LADAR kann in Verbindung mit dem Radian-Lasertracker eine Echtzeit-Präzisionspositionierung erreichen, wodurch die Verwendung von Positionierungskugeln erheblich vereinfacht oder sogar überflüssig wird. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit des 9D-LADAR, Einfallswinkel von über 85° zu erreichen, dass er mit weniger Bewegungen eine vollständige Messung aller Bereiche der Karosserie durchführen kann.
In Szenarien, die höchste Messgenauigkeit erfordern, kann der 9D-LADAR mit dem Radian-Lasertracker der Marke API zu einer kombinierten Lösung zusammengeschlossen werden – der LADAR übernimmt die effiziente, berührungslose Scannung zur Erfassung von Punktwolken, während der Lasertracker die Position in Echtzeit verfolgt und so sowohl hohe Effizienz als auch Messqualität gewährleistet.
Insgesamt lässt sich durch die höhere Scangeschwindigkeit, den größeren Einfallswinkelbereich und die höhere Datenabtastrate die Arbeitseffizienz bei der Karosseriemessung mit dem API 9D-LADAR im Vergleich zu herkömmlichen Laser-Radaren um mehr als das Vierfache steigern. Dieses Gerät wurde von der Marke API entwickelt und produziert, die 1987 von Dr. Kam Lau gegründet wurde. Der Hauptsitz von API befindet sich in Rockwell, Maryland, USA, und das Unternehmen gilt als Erfinder des Lasertrackers.
