面臨的挑戰(zhàn):
來(lái)自海克斯康的解決方案:
整體葉輪作為動(dòng)力機(jī)械的關(guān)鍵部件,廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。葉輪葉片的型面非常復(fù)雜,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響大,設(shè)計(jì)研制周期長(zhǎng),制造工作量大。其加工、檢測(cè)一直被視為制造業(yè)中的難題之一,葉輪加工過(guò)程中的全面質(zhì)量控制是葉輪制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。
海克斯康推出的葉輪解決方案,可以實(shí)現(xiàn)多種葉輪的全尺寸一鍵式測(cè)量。參數(shù)化檢測(cè)界面,全封裝的軟件編程,行業(yè)領(lǐng)先的專業(yè)算法和定制化圖形報(bào)告,為客戶帶來(lái)最簡(jiǎn)易便捷的操作方案,領(lǐng)先于所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
目前,已有多種行業(yè)的制造商購(gòu)買葉輪解決方案,針對(duì)不同客戶的定制化方案,助力其達(dá)到制造行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位,獲得專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)的認(rèn)證,其產(chǎn)品獲得其客戶的高度認(rèn)可。
I. 行業(yè)檢測(cè)難點(diǎn)
整體葉輪作為動(dòng)力機(jī)械的關(guān)鍵部件,廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。葉輪葉片的型面非常復(fù)雜,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響大,設(shè)計(jì)研制周期長(zhǎng),制造工作量大。其加工、檢測(cè)一直被視為制造業(yè)中的難題之一,葉輪加工過(guò)程中的全面質(zhì)量控制是葉輪制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。
葉輪主要檢測(cè)位置有葉片、流道和前緣等。檢測(cè)項(xiàng)目有葉片輪廓度和厚度、葉尖和內(nèi)流道輪廓度、前緣輪廓度等。
在葉輪的制造過(guò)程中,經(jīng)常面臨以下難點(diǎn):
? 工件種類多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜
葉輪廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、壓縮機(jī)和船舶等多種行業(yè),種類繁多,結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。
? 全尺寸檢測(cè)需求
葉輪通常要求全尺寸檢測(cè),檢測(cè)項(xiàng)目較多。包含有葉片輪廓度和厚度、葉尖和內(nèi)流道輪廓度、前緣輪廓度等。
? 復(fù)合式檢測(cè)需求
通常要求復(fù)合式評(píng)價(jià),包括葉片幾何參數(shù)例如最大厚度、邊緣半徑等,也包含波紋度、粗糙度等。
? 高精度檢測(cè)需求
葉輪屬于精密復(fù)雜零部件,對(duì)檢測(cè)精度和效率要求很高。
? 掃描性能要求高
95%以上的測(cè)量項(xiàng)目需要掃描,對(duì)掃描精度和性能提出了嚴(yán)格的要求。
? 沒(méi)有通用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)、國(guó)際目前沒(méi)有一個(gè)關(guān)于葉輪檢測(cè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同生產(chǎn)廠家需要定制不同的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。從坐標(biāo)系建立方法、檢測(cè)項(xiàng)目、評(píng)價(jià)方法到報(bào)告樣式等方面的定制化需求。
? 特殊型面檢測(cè)困難
葉輪葉片屬于自由曲面( 包括窄流道),葉片扭曲嚴(yán)重,曲率變化大,常規(guī)配置難以到達(dá)檢測(cè)位置;
葉輪葉片邊緣前尾緣半徑較小,易導(dǎo)致空掃描,檢測(cè)過(guò)程易出現(xiàn)錯(cuò)誤甚至停機(jī)。
? 檢測(cè)成本高
需要使用先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備滿足葉輪的高檢測(cè)需求,擁有成本高;
檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜,需要大量的編程時(shí)間和專業(yè)操作人員,人工成本高 。
? 測(cè)量報(bào)告格式單一
測(cè)量報(bào)告格式單一,無(wú)法滿足企業(yè)定制化的需求,后期處理優(yōu)化困難。
? 數(shù)據(jù)信息管理缺失
檢測(cè)數(shù)據(jù)及檢測(cè)人員信息無(wú)法有效存儲(chǔ)及后續(xù)處理,不能準(zhǔn)確追溯。
? “信息孤島”
設(shè)計(jì)、制造及檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一的有效分析,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程的閉環(huán)及質(zhì)量監(jiān)控,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綜合質(zhì)量管理系統(tǒng)。
II. 葉輪智能制造解決方案
本項(xiàng)目是??怂箍堤峁┑娜~輪解決方案,以專業(yè)的測(cè)量設(shè)備和權(quán)威的測(cè)量軟件為平臺(tái),加之針對(duì)工件定制化開(kāi)發(fā)的裝夾、檢測(cè)、結(jié)果判定、定制報(bào)告等一體化的解決方案,實(shí)現(xiàn)多種葉輪的全尺寸測(cè)量及檢測(cè)過(guò)程的智能化,領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
A. 方案用途
適用行業(yè):航空航天行業(yè)、汽車行業(yè)、壓縮機(jī)行業(yè)、船舶行業(yè)
適用零部件:各種類型葉輪,包括單片、雙片,左旋、右旋
檢測(cè)項(xiàng)目:葉片分度,葉片輪廓度、厚度和步距誤差,流道輪廓度和跳動(dòng),前緣輪廓度等
系統(tǒng)功能:自動(dòng)定位裝夾、自動(dòng)建立坐標(biāo)系、自動(dòng)生成測(cè)量路徑、一鍵式檢測(cè)、自動(dòng)識(shí)別合格件、定制化報(bào)告輸出
方案效益:
1)高柔性
兼容各種葉輪工件的智能檢測(cè),只需輸入不同參數(shù),即可自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)測(cè)量程序;
2)從“不能”到“能”
傳統(tǒng)方式檢測(cè)方式無(wú)專業(yè)測(cè)量程序,本方案可同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同葉輪的一鍵式測(cè)量,無(wú)需重新編程,編程效率提升10倍以上;
3)提升測(cè)量效率
本方案采用四軸聯(lián)動(dòng)掃描,1根探針即可完成葉片上的全部測(cè)量任務(wù),相較于普通的測(cè)量方式,測(cè)量效率提高70%以上;
參數(shù)化的界面大大簡(jiǎn)化了用戶的編程工作,檢測(cè)時(shí)間由原來(lái)的8小時(shí),縮短為2小時(shí),實(shí)現(xiàn)了效率的飛躍。
4)減少人工及設(shè)備成本
人工成本:葉輪的曲面類編程十分復(fù)雜,采用本方案后,編程時(shí)間從至少兩天縮短至1小時(shí)左右,大幅降低編程人工和時(shí)間成本;
時(shí)間成本:普通測(cè)量方式,無(wú)變速掃描,無(wú)法兼顧效率和精度,本方案采用四軸聯(lián)動(dòng),最大化的節(jié)約了測(cè)量時(shí)間,降低了時(shí)間成本
5)定制化報(bào)告
提供定制化報(bào)告,滿足各種個(gè)性化需求。
B. 專業(yè)的葉輪檢測(cè)方案
a) 全尺寸檢測(cè)與評(píng)價(jià)
? 實(shí)現(xiàn)葉輪全尺寸的自動(dòng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)
? 葉片、流道、前緣等均支持單點(diǎn)、掃描(四軸)兩種測(cè)量方
b) 超高速四軸聯(lián)動(dòng)掃描
? 葉輪葉片檢測(cè)的難點(diǎn)在于扭曲的復(fù)雜型面,Hexagon超高速四軸掃描完美地解決了這個(gè)問(wèn)題
? 測(cè)量軟件根據(jù)葉片扭曲間隙自動(dòng)計(jì)算出每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度和測(cè)針進(jìn)出葉片安全點(diǎn)的位置,節(jié)約了大量的編程時(shí)間
c) 一鍵式操作界面
? 參數(shù)化檢測(cè)界面,只需輸入不同工件參數(shù),即可一鍵式完成自動(dòng)化測(cè)量,操作簡(jiǎn)單。
? 全部編程封裝化,適用不同尺寸工件,大幅減少編程調(diào)試的時(shí)間和人工成本
? 操作簡(jiǎn)單,所有測(cè)量點(diǎn)安全路徑,轉(zhuǎn)臺(tái)角度,報(bào)告自動(dòng)生成,即使是車間工人也可以在極短時(shí)間內(nèi)輕松檢測(cè)。
C. 定制化檢測(cè)報(bào)告
? 葉片輪廓度和厚度檢測(cè)報(bào)告
- 用戶可以自由選擇葉片編號(hào)
- 支持三種測(cè)量方式:?jiǎn)吸c(diǎn)、單線四軸掃描和全曲面四軸掃描
- 自由輸入葉型和厚度公差
- 支持6個(gè)自由度方向的最佳擬合和最佳擬合旋轉(zhuǎn)量
- 輸出檢測(cè)坐標(biāo)點(diǎn)為T(mén)XT文件
? 流道檢測(cè)報(bào)告
? 前緣檢測(cè)報(bào)告
D. 方案組成
a) 檢測(cè)專機(jī)
專為解決最復(fù)雜的計(jì)量問(wèn)題而設(shè)計(jì),具有有效掃描功能的活動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)。
獨(dú)特的TRICISIONTM式(精密三角梁)橫梁設(shè)計(jì),提供了良好的剛性質(zhì)量比。輕合金橋架,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比較剛性提高了25%,X向?qū)к壷匦慕档?0%,從而保證了平穩(wěn)、精確的運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)橋上軸承跨距更寬,降低了由于橋架自轉(zhuǎn)而引起的誤差,從而保證了整機(jī)空間精度更高,降低了重復(fù)性誤差,提高了加速和減速性能,使得測(cè)量效率更高。
經(jīng)過(guò)精密加工的整體燕尾型導(dǎo)軌,提高了機(jī)器的精度和重復(fù)性。非接觸式光柵尺避免了摩擦,裝配時(shí)一端固定,另一端可隨溫度變化而調(diào)整,光柵熱膨脹系數(shù)獲得PTB認(rèn)證。
適用于測(cè)量箱體類工件,包括各種形狀以及對(duì)葉片、齒輪和螺旋轉(zhuǎn)子等復(fù)雜幾何元素的測(cè)量,同時(shí)還包括了自由曲面。
技術(shù)特色:
① 超強(qiáng)剛性的全鋁結(jié)構(gòu)并配以TRICISION橋架設(shè)計(jì)
② 花崗石工作臺(tái),配以燕尾形導(dǎo)軌
③ 各軸預(yù)應(yīng)力空氣軸承
④ 高分辨率鋼光柵尺,具有PTB認(rèn)證的熱膨脹系數(shù)
⑤ 模塊化設(shè)計(jì)的微處理器控制系統(tǒng),并獲CE認(rèn)證
⑥ 三軸方向可同時(shí)高速掃描測(cè)量的三維矢量測(cè)頭
⑦ 伺服電機(jī)并配以強(qiáng)化同步帶傳動(dòng),降低高速掃描時(shí)的機(jī)器振動(dòng)
⑧ 設(shè)置模式下提供探測(cè)系統(tǒng)的防撞保護(hù)
⑨ 各軸及工件的自動(dòng)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)
控制系統(tǒng)
① 是一種優(yōu)質(zhì)高效的直流伺服系統(tǒng)。
② 采用了高速運(yùn)動(dòng)控制芯片,使得測(cè)量機(jī)的各軸運(yùn)動(dòng)形成了獨(dú)立的閉環(huán)系統(tǒng),在高效運(yùn)作的同時(shí)保持高精度。
③ 模塊化設(shè)計(jì)的微處理器控制系統(tǒng),并獲CE認(rèn)證
探測(cè)系統(tǒng)
① 采用固定式模擬掃描的測(cè)頭,專為高速、高精度測(cè)量機(jī)設(shè)計(jì)而成。
② 此測(cè)頭系統(tǒng)的每個(gè)軸均由高精度的LVDT(線性可變微分傳感器)組成,從而允許攜帶長(zhǎng)達(dá)800 mm以及重達(dá)650 g的探針和加長(zhǎng)桿。其探測(cè)模式包括單點(diǎn)觸發(fā)測(cè)量、自定中心和高速掃描,可完成各種復(fù)雜的測(cè)量任務(wù),包括復(fù)雜輪廓和外形的掃描。
③ 能夠兼容各種附件,包括各種探針、加長(zhǎng)桿、連接座和關(guān)節(jié),從而可完成任何測(cè)量任務(wù)。能夠直接通過(guò)具備高度重復(fù)性的探針吸盤(pán)更換測(cè)針,而不需重新校正,仍保持測(cè)量精度。
超高速四軸聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)
回轉(zhuǎn)體類零件的檢測(cè)難點(diǎn)在于扭曲的復(fù)雜型面,Hexagon高精度轉(zhuǎn)臺(tái)完美地解決了這個(gè)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)高速聯(lián)動(dòng)掃描
測(cè)量軟件根據(jù)葉片扭曲間隙自動(dòng)計(jì)算出每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)角度和測(cè)針進(jìn)出葉片安全點(diǎn)的位置,節(jié)約了大量的編程時(shí)間
b) 專業(yè)測(cè)量軟件
海克斯康集團(tuán)擁有功能強(qiáng)大的計(jì)量軟件。基于特征進(jìn)行檢測(cè),程序編輯直觀,人機(jī)良好互動(dòng),適合各種操作水平的測(cè)量人員使用。支持最新的Windows 10操作系統(tǒng),具有CAD功能,I++接口,嵌入式界面和可訂制的用戶界面,便捷的操作,給操作者帶來(lái)簡(jiǎn)單明了的操作體驗(yàn)。
目前世界上功能最強(qiáng)大的計(jì)量軟件之一,其基本測(cè)量特征包括點(diǎn)、線、圓弧、橢圓、拋物線、平面、球、圓柱、圓錐、雙曲面、橢球、拋物面等??梢詫?duì)測(cè)量元素進(jìn)行相交投影等多種處理。根據(jù)ISO幾何產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行形位公差的評(píng)價(jià),提供圖文并茂的檢測(cè)報(bào)告。
① 所有標(biāo)準(zhǔn)幾何元素的測(cè)量和處理
② 聯(lián)機(jī)/脫機(jī)自動(dòng)生成元素探測(cè)點(diǎn)
③ 自由編制子程序和循環(huán)
④ 用戶自定義區(qū)域的圖形化軟件包
⑤ 形狀和位置誤差評(píng)定(按ISO R1101的標(biāo)準(zhǔn),包括最大實(shí)體原則處理)
⑥ 3D數(shù)模導(dǎo)入,IGES和STEP格式,在CAD幾何特征上生成測(cè)量點(diǎn)
針對(duì)專業(yè)的計(jì)量需求,開(kāi)發(fā)出了多種類型的可選配的測(cè)量模塊,可完成包括齒輪、齒輪刀具、蝸輪蝸桿、凸輪及凸輪軸、葉片、螺紋、螺旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、齒條等在內(nèi)的多種復(fù)雜形狀工件的檢測(cè)。海克斯康測(cè)量軟件在專業(yè)計(jì)量領(lǐng)域,具有難以比擬的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。
c) 葉輪檢測(cè)應(yīng)用模塊
??怂箍祵I(yè)的葉輪模塊,實(shí)現(xiàn)葉輪葉片的智能化監(jiān)測(cè),并可根據(jù)客戶需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)定制,成本低且十分靈活。
基于??怂箍祻?qiáng)大的計(jì)量檢測(cè)軟件,融合葉型三維矢量算法等,有效解決葉輪葉片前緣邊緣的檢測(cè)難題,滿足葉輪測(cè)量高精度、全掃描和復(fù)合式測(cè)量的檢測(cè)需求。
特殊開(kāi)發(fā)的人性化的軟件操作界面,無(wú)需CAD數(shù)模,避免了編程的繁瑣和麻煩,將復(fù)雜的測(cè)量程序進(jìn)行封裝,只需鍵入工件參數(shù),支持單點(diǎn)測(cè)量和掃描兩種方式,無(wú)需人工編程,一條指令即可完成坐標(biāo)系、測(cè)量、評(píng)價(jià)和報(bào)告輸出整個(gè)過(guò)程,并可根據(jù)企業(yè)標(biāo)注選擇需要評(píng)價(jià)的特征,有效節(jié)省人工、提高產(chǎn)能,是葉盤(pán)檢測(cè)、數(shù)據(jù)管理分析的一體化解決方案,解決了國(guó)內(nèi)葉輪的測(cè)量難題。
d) 裝夾系統(tǒng)
高質(zhì)量自定心三爪卡盤(pán),適用于多種尺寸工件的裝夾。
工件支撐高度可通過(guò)增加或減少轉(zhuǎn)接立柱進(jìn)行調(diào)整,適應(yīng)不同工件的測(cè)量要求;
夾具與底板之間可通過(guò)球鎖快速定位鎖緊,可實(shí)現(xiàn)多種工件夾具的快速更換。
E. 先進(jìn)技術(shù)
a) 葉型三維矢量補(bǔ)償算法
對(duì)于大扭曲葉片的三維掃描,采用三維空間補(bǔ)償、光順?biāo)惴?,真?shí)補(bǔ)償出前后緣形狀。
b) 多測(cè)頭技術(shù)
同時(shí)支持高速掃描和觸發(fā)式探測(cè)測(cè)量,配合自動(dòng)更換設(shè)備可輕松切換不同的測(cè)頭,從而最大程度實(shí)現(xiàn)靈活性和測(cè)量功能。
c) VHSS可變快速掃描技術(shù)
在進(jìn)行復(fù)雜幾何特征的掃描時(shí)(比如螺旋壓縮機(jī))傳統(tǒng)的掃描方法需要手動(dòng)調(diào)整掃描速度以避免丟失接觸點(diǎn),采用VHSS技術(shù)后,測(cè)量機(jī)可以在已知幾何特征情況下實(shí)時(shí)調(diào)整掃描速度,平直的部位掃描速度快,曲面與彎曲部位掃描速度降低,實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)效率與精度的優(yōu)化。
d) 智能鎖定掃描技術(shù)
對(duì)于小圓弧或者棱邊曲線,曲率變化較大,常規(guī)測(cè)量容易產(chǎn)生較大誤差甚至停機(jī),為此,??怂箍低瞥隽恕爸悄苕i定掃描技術(shù)”來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
利用“智能鎖定掃描技術(shù)”,在掃描過(guò)程中自動(dòng)修正掃描路徑并重新掃描,做到測(cè)量過(guò)程中“永不停機(jī)”,并能做到無(wú)人值守的測(cè)量操作
e) 先進(jìn)模擬仿真技術(shù)
本技術(shù)可以使用一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行編程活動(dòng)的集中檢測(cè),幾乎能實(shí)現(xiàn)100% 的脫機(jī)編程檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)一臺(tái)中央設(shè)備管理所有生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的功能。通過(guò)場(chǎng)景對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備(包括檢測(cè)設(shè)備、探測(cè)系統(tǒng)、更換架、校驗(yàn)工具、轉(zhuǎn)臺(tái)、溫度傳感器、夾具、上下料系統(tǒng)、辦公設(shè)備、測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、工廠等)進(jìn)行完整的模擬仿真??蓪z測(cè)程序在不同場(chǎng)景中進(jìn)行編寫(xiě)和驗(yàn)證,然后分別布置到不同的制造現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)施。
f) 多處理器并行的評(píng)估和分析
大多數(shù)的測(cè)量軟件順序執(zhí)行指令,在大量的數(shù)據(jù)處理時(shí)可能會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。多處理器并行處理——主CPU 負(fù)責(zé)測(cè)量,并行 CPU 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理。
客戶簡(jiǎn)介:
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