최첨단 기술을 위한 혁신적인 제조: 3D 레이저 스캔 시스템 구성 요소 사례 연구

어떻게 정밀 CNC 가공이 3D 레이저 스캐닝 시스템 RS100-RTK 모바일 지도 시스템을위한 중요한 회전 조립체의 빠른 프로토 타입을 가능하게 했습니까?

프로젝트 개요

고객 및 제품

이 전문 및 산업 수준의 3D 레이저 스캐닝 시스템은 동시 위치 및 지도 (SLAM) 기술을 활용한 모바일 3D 레이저 스캐닝 시스템의 선구자입니다.RS100-RTK 시스템은 그들의 플래그십 제품입니다, SLAM과 RTK의 미분 위치를 결합하여 GNSS를 거부하는 환경과 야외 환경 모두에서 cm 수준의 정확성을 제공합니다.

이 사례 연구는 회전용 레이저 스캔 머리의 하우징에 초점을 맞추고 있습니다.

• 650,000 포인트/초 데이터 수집
• 120m 측정 범위
• 360°×285° 초 넓은 시야장
• 통합 RTK 수정 기능

하우징은 1cm의 상대적 정확도를 유지하기 위해 정밀 제조가 필요하며 모바일, 배낭, UAV 및 차량 플랫폼에서 안정적인 작동을 보장합니다.

올바른 제조 방법 을 선택하는 것

이 중요한 회전 구성 요소에 대해 몇 가지 제조 접근법이 평가되었습니다.

• 투자 casting: 광학 정렬 기능에 필요한 정밀도를 달성 할 수 없습니다.
• 첨가 제조 (금속 3D 프린팅): 부적절한 표면 품질과 차원 안정성
• 5축 CNC 턴 / 프라이닝: 비교할 수 없는 정밀도, 회전 대칭 최적화 및 ±0.01mm 허용도를 유지할 수있는 능력으로 선택

5 축 CNC 턴/밀링 이 이상적 인 이유:

• 일회성 가공: 재 배치 없이 완전한 제조, 콘센트리시티가 보장된 <0.005mm
• 동적 평형 통합: 기계 상 평형은 G0.4 수준을 달성합니다 (산업 표준을 초과합니다)
• 열 관리: 최적화된 재료 제거 이상적인 열 방출 특성을 제공
• 항공 우주 재료 호환성: 7075-알루미늄 회전 질량을 최소화하면서 강도를 제공

스캐너 헤드 제조의 주요 과제 및 해결책

1초정밀 회전 균형

도전: 정확한 점 구름 수집을 위해 5-20 RPM의 진동 없는 회전

해결책:

• 통합 동적 균형: 기계의 최종 가공 작업 중에 균형
• 비대칭 질량 최적화: 완벽한 회전 균형을 달성하기 위해 전략적 물질 제거

2광학 정렬 정밀

도전: 360° 회전 도중 레이저 방출/ 수신 경로 정확성 유지

해결책:

• 일체 구조: 조립 오류를 제거하는 단일 부품 설계
• 참조 표면 가공: 동일한 구성에서 가공된 모든 광적 장착 표면

3. 멀티 플랫폼 호환성

도전: 등낭, UAV 및 차량 장착에 걸쳐 일관된 성능을 보장

해결책:

• 통일 장착 인터페이스: 모든 플랫폼 어댑터와 호환되는 정밀 플랜지 설계
• 진동 완화 기능: 호전적 진동을 줄이는 최적화된 구조 기하학

4환경 보호

도전: 회전 기능을 유지하면서 IP67에 해당하는 밀폐

해결책:

• 융합된 밀폐구조: 세 입술 밀폐구조를 위한 정밀 가공된 밀폐구조
• 표면 최적화: 경화 저항과 마모 표면을 제공하는 단단한 고화

품질 검증 및 테스트

프로토타입은 GoSLAM의 현장 요구 사항에 부합하는 엄격한 검증을 받았습니다.

측정 검증:

• CMM 검사: ±0.01mm 내의 모든 중요한 특징
• 광적 정렬: 레이저 경로 오차 <0.005° 전체 회전

동적 성능 테스트:

• 회전 균형: G0.4 수준 달성 (산업 표준: G2.5)
• 진동 분석: 작동 RPM에서 <5μm 이동

환경 테스트:

• 열순환 (-30°C ~ +70°C): 변형이나 성능 저하가 없습니다.
• IP67 테스트: 30분 잠수 후 침입이 금지됩니다.

필드 검증:

• RS100-RTK 시스템과의 성공적인 통합
• 운영 테스트에서 1cm의 상대적 정확도를 유지

고객 피드백 및 미래 응용 프로그램

프로토타입은 클라이언트의 기술적 요구 사항을 초과했습니다.

이전 설계에 비해 회전 질량의 25% 감소

열 분산 효율성 40% 향상

기존 RS100-RTK 시스템과 완벽한 통합

클라이언트는 시작했습니다:

소량 생산용 생산 도구 설계 (50-100개)

다음 세대의 T 시리즈 스캐너에 대한 설계 적응

지속적인 부품 개발을 위한 장기적 파트너십