面臨的挑戰(zhàn)：

來自?？怂箍档慕鉀Q方案：

整體葉輪作為動力機械的關(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，對發(fā)動機性能影響大，設(shè)計研制周期長，制造工作量大。其加工、檢測一直被視為制造業(yè)中的難題之一，葉輪加工過程中的全面質(zhì)量控制是葉輪制造過程中的重要環(huán)節(jié)。

海克斯康推出的葉輪解決方案，可以實現(xiàn)多種葉輪的全尺寸一鍵式測量。參數(shù)化檢測界面，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告，為客戶帶來最簡易便捷的操作方案，領(lǐng)先于所有競爭對手。

目前，已有多種行業(yè)的制造商購買葉輪解決方案，針對不同客戶的定制化方案，助力其達到制造行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位，獲得專業(yè)鑒定機構(gòu)的認證，其產(chǎn)品獲得其客戶的高度認可。

I. 行業(yè)檢測難點

整體葉輪作為動力機械的關(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，對發(fā)動機性能影響大，設(shè)計研制周期長，制造工作量大。其加工、檢測一直被視為制造業(yè)中的難題之一，葉輪加工過程中的全面質(zhì)量控制是葉輪制造過程中的重要環(huán)節(jié)。
葉輪主要檢測位置有葉片、流道和前緣等。檢測項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。

在葉輪的制造過程中，經(jīng)常面臨以下難點：

? 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、壓縮機和船舶等多種行業(yè)，種類繁多，結(jié)構(gòu)千差萬別。
? 全尺寸檢測需求
葉輪通常要求全尺寸檢測，檢測項目較多。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)合式檢測需求
通常要求復(fù)合式評價，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。
? 高精度檢測需求
葉輪屬于精密復(fù)雜零部件，對檢測精度和效率要求很高。
? 掃描性能要求高
95%以上的測量項目需要掃描，對掃描精度和性能提出了嚴格的要求。
? 沒有通用的檢測標準
國內(nèi)、國際目前沒有一個關(guān)于葉輪檢測的統(tǒng)一標準，不同生產(chǎn)廠家需要定制不同的檢測標準。從坐標系建立方法、檢測項目、評價方法到報告樣式等方面的定制化需求。
? 特殊型面檢測困難
葉輪葉片屬于自由曲面( 包括窄流道)，葉片扭曲嚴重，曲率變化大，常規(guī)配置難以到達檢測位置；
葉輪葉片邊緣前尾緣半徑較小，易導(dǎo)致空掃描，檢測過程易出現(xiàn)錯誤甚至停機。
? 檢測成本高
需要使用先進檢測設(shè)備滿足葉輪的高檢測需求，擁有成本高；
檢測過程復(fù)雜，需要大量的編程時間和專業(yè)操作人員，人工成本高 。
? 測量報告格式單一
測量報告格式單一，無法滿足企業(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
檢測數(shù)據(jù)及檢測人員信息無法有效存儲及后續(xù)處理，不能準確追溯。
? “信息孤島”
設(shè)計、制造及檢測數(shù)據(jù)無法進行統(tǒng)一的有效分析，實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的閉環(huán)及質(zhì)量監(jiān)控，進而實現(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
本項目是海克斯康提供的葉輪解決方案，以專業(yè)的測量設(shè)備和權(quán)威的測量軟件為平臺，加之針對工件定制化開發(fā)的裝夾、檢測、結(jié)果判定、定制報告等一體化的解決方案，實現(xiàn)多種葉輪的全尺寸測量及檢測過程的智能化，領(lǐng)先于競爭對手。

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
檢測項目：葉片分度，葉片輪廓度、厚度和步距誤差，流道輪廓度和跳動，前緣輪廓度等
系統(tǒng)功能：自動定位裝夾、自動建立坐標系、自動生成測量路徑、一鍵式檢測、自動識別合格件、定制化報告輸出
方案效益：
1）高柔性
兼容各種葉輪工件的智能檢測，只需輸入不同參數(shù)，即可自動生成對應(yīng)測量程序；
2）從“不能”到“能”
傳統(tǒng)方式檢測方式無專業(yè)測量程序，本方案可同時實現(xiàn)不同葉輪的一鍵式測量，無需重新編程，編程效率提升10倍以上；
3）提升測量效率
本方案采用四軸聯(lián)動掃描，1根探針即可完成葉片上的全部測量任務(wù)，相較于普通的測量方式，測量效率提高70%以上；
參數(shù)化的界面大大簡化了用戶的編程工作，檢測時間由原來的8小時，縮短為2小時，實現(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，編程時間從至少兩天縮短至1小時左右，大幅降低編程人工和時間成本；
時間成本：普通測量方式，無變速掃描，無法兼顧效率和精度，本方案采用四軸聯(lián)動，最大化的節(jié)約了測量時間，降低了時間成本
5）定制化報告
提供定制化報告，滿足各種個性化需求。

B. 專業(yè)的葉輪檢測方案
a) 全尺寸檢測與評價
? 實現(xiàn)葉輪全尺寸的自動檢測與評價
? 葉片、流道、前緣等均支持單點、掃描(四軸)兩種測量方

b) 超高速四軸聯(lián)動掃描
? 葉輪葉片檢測的難點在于扭曲的復(fù)雜型面，Hexagon超高速四軸掃描完美地解決了這個問題
? 測量軟件根據(jù)葉片扭曲間隙自動計算出每個測量點的轉(zhuǎn)臺角度和測針進出葉片安全點的位置，節(jié)約了大量的編程時間

c) 一鍵式操作界面
? 參數(shù)化檢測界面，只需輸入不同工件參數(shù)，即可一鍵式完成自動化測量，操作簡單。
? 全部編程封裝化，適用不同尺寸工件，大幅減少編程調(diào)試的時間和人工成本
? 操作簡單，所有測量點安全路徑，轉(zhuǎn)臺角度，報告自動生成，即使是車間工人也可以在極短時間內(nèi)輕松檢測。

C. 定制化檢測報告
? 葉片輪廓度和厚度檢測報告
- 用戶可以自由選擇葉片編號
- 支持三種測量方式：單點、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個自由度方向的最佳擬合和最佳擬合旋轉(zhuǎn)量
- 輸出檢測坐標點為TXT文件

? 流道檢測報告

? 前緣檢測報告

D. 方案組成
a) 檢測專機
專為解決最復(fù)雜的計量問題而設(shè)計，具有有效掃描功能的活動橋式測量機。
獨特的TRICISIONTM式（精密三角梁）橫梁設(shè)計，提供了良好的剛性質(zhì)量比。輕合金橋架，與傳統(tǒng)設(shè)計相比較剛性提高了25％，X向?qū)к壷匦慕档?0％，從而保證了平穩(wěn)、精確的運動。移動橋上軸承跨距更寬，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，使得測量效率更高。
經(jīng)過精密加工的整體燕尾型導(dǎo)軌，提高了機器的精度和重復(fù)性。非接觸式光柵尺避免了摩擦，裝配時一端固定，另一端可隨溫度變化而調(diào)整，光柵熱膨脹系數(shù)獲得PTB認證。
適用于測量箱體類工件，包括各種形狀以及對葉片、齒輪和螺旋轉(zhuǎn)子等復(fù)雜幾何元素的測量，同時還包括了自由曲面。
技術(shù)特色：
① 超強剛性的全鋁結(jié)構(gòu)并配以TRICISION橋架設(shè)計
② 花崗石工作臺，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認證的熱膨脹系數(shù)
⑤ 模塊化設(shè)計的微處理器控制系統(tǒng)，并獲CE認證
⑥ 三軸方向可同時高速掃描測量的三維矢量測頭
⑦ 伺服電機并配以強化同步帶傳動，降低高速掃描時的機器振動
⑧ 設(shè)置模式下提供探測系統(tǒng)的防撞保護
⑨ 各軸及工件的自動溫度補償系統(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 采用了高速運動控制芯片，使得測量機的各軸運動形成了獨立的閉環(huán)系統(tǒng)，在高效運作的同時保持高精度。
③ 模塊化設(shè)計的微處理器控制系統(tǒng)，并獲CE認證
探測系統(tǒng)
① 采用固定式模擬掃描的測頭，專為高速、高精度測量機設(shè)計而成。
② 此測頭系統(tǒng)的每個軸均由高精度的LVDT（線性可變微分傳感器）組成，從而允許攜帶長達800 mm以及重達650 g的探針和加長桿。其探測模式包括單點觸發(fā)測量、自定中心和高速掃描，可完成各種復(fù)雜的測量任務(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、加長桿、連接座和關(guān)節(jié)，從而可完成任何測量任務(wù)。能夠直接通過具備高度重復(fù)性的探針吸盤更換測針，而不需重新校正，仍保持測量精度。
超高速四軸聯(lián)動轉(zhuǎn)臺
回轉(zhuǎn)體類零件的檢測難點在于扭曲的復(fù)雜型面，Hexagon高精度轉(zhuǎn)臺完美地解決了這個問題，實現(xiàn)高速聯(lián)動掃描
測量軟件根據(jù)葉片扭曲間隙自動計算出每個測量點的轉(zhuǎn)臺角度和測針進出葉片安全點的位置，節(jié)約了大量的編程時間
b) 專業(yè)測量軟件
?？怂箍导瘓F擁有功能強大的計量軟件。基于特征進行檢測，程序編輯直觀，人機良好互動，適合各種操作水平的測量人員使用。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，給操作者帶來簡單明了的操作體驗。
目前世界上功能最強大的計量軟件之一，其基本測量特征包括點、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y量元素進行相交投影等多種處理。根據(jù)ISO幾何產(chǎn)品規(guī)范進行形位公差的評價，提供圖文并茂的檢測報告。
① 所有標準幾何元素的測量和處理
② 聯(lián)機/脫機自動生成元素探測點
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 形狀和位置誤差評定(按ISO R1101的標準，包括最大實體原則處理)
⑥ 3D數(shù)模導(dǎo)入，IGES和STEP格式，在CAD幾何特征上生成測量點
針對專業(yè)的計量需求，開發(fā)出了多種類型的可選配的測量模塊，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、螺旋壓縮機轉(zhuǎn)子、齒條等在內(nèi)的多種復(fù)雜形狀工件的檢測。?？怂箍禍y量軟件在專業(yè)計量領(lǐng)域，具有難以比擬的經(jīng)驗優(yōu)勢。
c) 葉輪檢測應(yīng)用模塊
?？怂箍祵I(yè)的葉輪模塊，實現(xiàn)葉輪葉片的智能化監(jiān)測，并可根據(jù)客戶需求進行開發(fā)定制，成本低且十分靈活。
基于?？怂箍祻姶蟮挠嬃繖z測軟件，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難題，滿足葉輪測量高精度、全掃描和復(fù)合式測量的檢測需求。
特殊開發(fā)的人性化的軟件操作界面，無需CAD數(shù)模，避免了編程的繁瑣和麻煩，將復(fù)雜的測量程序進行封裝，只需鍵入工件參數(shù)，支持單點測量和掃描兩種方式，無需人工編程，一條指令即可完成坐標系、測量、評價和報告輸出整個過程,并可根據(jù)企業(yè)標注選擇需要評價的特征，有效節(jié)省人工、提高產(chǎn)能，是葉盤檢測、數(shù)據(jù)管理分析的一體化解決方案，解決了國內(nèi)葉輪的測量難題。
d) 裝夾系統(tǒng)
高質(zhì)量自定心三爪卡盤，適用于多種尺寸工件的裝夾。
工件支撐高度可通過增加或減少轉(zhuǎn)接立柱進行調(diào)整，適應(yīng)不同工件的測量要求；
夾具與底板之間可通過球鎖快速定位鎖緊，可實現(xiàn)多種工件夾具的快速更換。

E. 先進技術(shù)
a) 葉型三維矢量補償算法
對于大扭曲葉片的三維掃描，采用三維空間補償、光順算法，真實補償出前后緣形狀。
b) 多測頭技術(shù)
同時支持高速掃描和觸發(fā)式探測測量，配合自動更換設(shè)備可輕松切換不同的測頭，從而最大程度實現(xiàn)靈活性和測量功能。
c) VHSS可變快速掃描技術(shù)
在進行復(fù)雜幾何特征的掃描時（比如螺旋壓縮機）傳統(tǒng)的掃描方法需要手動調(diào)整掃描速度以避免丟失接觸點，采用VHSS技術(shù)后，測量機可以在已知幾何特征情況下實時調(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，實現(xiàn)了檢測效率與精度的優(yōu)化。
d) 智能鎖定掃描技術(shù)
對于小圓弧或者棱邊曲線，曲率變化較大，常規(guī)測量容易產(chǎn)生較大誤差甚至停機，為此，?？怂箍低瞥隽恕爸悄苕i定掃描技術(shù)”來解決這個問題。
利用“智能鎖定掃描技術(shù)”，在掃描過程中自動修正掃描路徑并重新掃描，做到測量過程中“永不停機”，并能做到無人值守的測量操作
e) 先進模擬仿真技術(shù)
本技術(shù)可以使用一臺設(shè)備進行編程活動的集中檢測，幾乎能實現(xiàn)100% 的脫機編程檢測。實現(xiàn)一臺中央設(shè)備管理所有生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備的功能。通過場景對現(xiàn)場的設(shè)備（包括檢測設(shè)備、探測系統(tǒng)、更換架、校驗工具、轉(zhuǎn)臺、溫度傳感器、夾具、上下料系統(tǒng)、辦公設(shè)備、測量實驗室、工廠等）進行完整的模擬仿真?？蓪z測程序在不同場景中進行編寫和驗證，然后分別布置到不同的制造現(xiàn)場進行實施。
f) 多處理器并行的評估和分析
大多數(shù)的測量軟件順序執(zhí)行指令，在大量的數(shù)據(jù)處理時可能會浪費大量的時間。多處理器并行處理——主CPU 負責測量，并行 CPU 負責數(shù)據(jù)處理。

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