最先端技術のための革新的な製造: 3Dレーザースキャンシステムのコンポーネントケーススタディ
3Dレーザースキャンシステム RS100-RTK モバイルマッピングシステムの重要な回転組成の迅速なプロトタイプ作成を可能にする正確なCNC加工方法
プロジェクト概要
| 情報 | 詳細 |
| 産業 | 地理空間地図/移動測定システム |
| 製品 | ローテーションレーザースキャンヘッドハウジング |
| 課題 | 超精密な回転バランス,650,000 pts/sec のスキャニングのための熱安定性,360°×285° FOV アライナメント |
| プロセス | 動的バランス付きの5軸式CNCターニング/フラーリング |
| 材料 | アルミ7075-T6 (強度/重量比の航空宇宙級) |
| 表面処理 | ハードアノジス (タイプIII,50μm),EMIシールド準備 |
| 量 | 1 (機能プロトタイプ) |
| リード タイム | 10 営業日 |
顧客と製品について
このプロフェッショナル・アンド・インダストリアルレベル3Dレーザースキャンシステムは,同時ローカライゼーションとマッピング (SLAM) 技術を活用したモバイル3Dレーザースキャンシステムのパイオニアです.RS100-RTKシステムは彼らの旗艦製品です,SLMとRTKの差定位置を組み合わせて,GNSS拒否環境と屋外環境の両方でcmレベルの精度を得る.
このケーススタディは,回転式レーザースキャンヘッドのホイジングに重点を置いています.
- 650,000ポイント/秒データ取得
- 120mの測定範囲
- 360°×285° 超広い視野
- 統合 RTK 修正機能
このハウジングは,モバイル,バックパック,UAV,および車両プラットフォームで安定した動作を保証しながら,1cmの相対的精度を維持するために精密な製造を必要とした.
正しい 製造 方法 を 選ぶ
この重要な回転コンポーネントについては,いくつかの製造方法が評価されました.
- 投資鋳造: 光学アライナメント機能に必要な精度を達成できない
- 添加製造 (金属3D印刷): 表面の質と寸法安定性が不十分
- 5 軸 CNC トーニング/フライリング: 卓越した精度,回転対称性の最適化,および ± 0.01mm の許容を維持する能力のために選択
5 軸 の CNC ターニング/フライリング が 理想 的 な 理由:
- 単調加工: 位置変更なしの完全な製造,同心度 <0.005mm
- ダイナミックバランス統合: 機械内バランスはG0.4レベルに達 (業界標準を超え)
- 熱管理:最適化された材料除去により理想的な熱分散特性
- 航空宇宙材料互換性: 7075-アルミニウムは回転質量を最小限に抑えながら強度を提供しました
スキャナヘッド製造における主要な課題と解決策
1超精密な回転バランス
課題: 精度の高い点雲の収集のために 5-20 RPM で振動のない回転
解決策:
- 統合ダイナミックバランス:最終加工作業中の機械内バランス
- 不対称質量最適化: 完璧な回転バランスを達成するために戦略的な材料の除去
2. 光学アライナメント精度
課題: 360° 回転中,レーザー発射/受信経路の精度を維持する
解決策:
- モノリシック・コンストラクション: 組み立ての誤りを排除する単体設計
- 基準表面加工:同じセットアップで加工されたすべての光学マウント表面
3複数のプラットフォームとの互換性
課題: バックパック,UAV,車両のマウントで一貫したパフォーマンスを確保
解決策:
- 統一マウントインターフェイス: すべてのプラットフォームアダプタと互換性のある精密フレンズ設計
- 振動抑制特性: 調和振動を減らす最適化された構造幾何学
4環境保護
課題:回転機能を維持しながらIP67等価の密封
解決策:
- 集積式密封溝: 三唇密封用の精密加工された溝
- 表面の最適化: 硬いアノジスで耐腐蝕性や表面の磨きを保証
品質の検証とテスト
このプロトタイプは GoSLAMのフィールド要件に一致する厳格な検証を受けました.
メトロロジカル検証:
- CMM 検査: ±0.01mm の範囲内のすべての重要な特徴
- オプティカルアライナメント: レーザー経路偏差 <0.005° 全回転
ダイナミック性能試験:
- 回転バランス:G0.4レベル達成 (業界標準:G2.5)
- 振動分析: 動作回転時5μm以下の振動
環境試験:
- 熱循環 (−30°C~+70°C) 変形や性能低下がない
- IP67試験: 30分潜水後,浸透は禁止
フィールド検証:
- RS100-RTKシステムとの統合が成功
- 運用試験で1cm相対精度を維持
顧客からのフィードバックと将来のアプリケーション
プロトタイプはクライアントの技術要求を超えました
元の設計と比較して回転質量の25%削減
熱消耗効率の40%向上
既存のRS100-RTKシステムと完璧な統合
クライアントが始めた:
小批量製造のための生産ツール設計 (50-100台)
次の世代のTシリーズスキャナーのための設計調整
継続的なコンポーネント開発のための長期的なパートナーシップ
