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激光扫描技术应用于航空制造

导读: 非接触式测量技术已经逐渐盛行。激光扫描和其他光学测量方法对许多航空航天制造商来说是至关重要的,可以满足他们更彻底地检查更多零部件的愿望。

  非接触式测量技术已经逐渐盛行。激光扫描和其他光学测量方法对许多航空航天制造商来说是至关重要的,可以满足他们更彻底地检查更多零部件的愿望。也许没有什么飞机零部件和喷气发动机的涡轮叶片一样重要。受到严格的FAA检查的要求,涡轮叶片的检查标准比任何其他航空部件都要更高。新一代引擎已被设计出来,比之前的几代省油得多。事实上,随着最大燃料消耗的减少,即使是最保守的估计,预计未来10年喷气发动机的制造将呈指数增长。在这么大的生产需求下,质量负担也同样具有挑战性。精度的价值高于一切,但对实施测量技术来说,检测速度已成为一个重要的决定因素。

  下面谈谈激光扫描仪。基于激光扫描仪的三角测量有多种构型,范围从关节臂式安装系统到嵌入式光学器件。定位器是承载探针的测量装置,对整个系统的精度至关重要。这为购买者带来了一个经得起真正实战考验的测量系统——坐标测量机(CMM)。没有激光扫描仪定位器提供可重复性,准确性和自动化,而这些对涡轮叶片的生产检验是至关重要的。

  长久以来,三坐标测量机对涡轮叶片的检验一直非常可靠。这些年来,已经出现了多种触觉检查方法。通过允许一个CMM程序来设置检查路线,自动重复的旋转探头可以帮助简化检测过程,且根据已有定义的CAD文件来检查各种名义点和几十个沿着机翼特定部分高度的点。模拟触觉扫描探针帮助简化了此过程,却又不仅仅是简单;触觉扫描探针给检测过程中带来了完整的光环。使用点扫描的普通触觉探针是有效的,但每秒钟这些探头通常会在几个检查点达到极限。模拟触觉扫描探针每秒能够检测成百上千个点,为后面分析各种刀片特点,例如开头和结尾的边缘厚度、最大厚度、弦长、弯曲、倾斜及扭曲等,提供了一个更加准确的翼剖面示意。

  激光扫描和接触探测最近都取得了一些重大进步。激光扫描器发展的一般趋势是已经看到有用先进的传感器阵列制造探头,该传感器阵列能够扫描通常难以扫描的表面,如黑暗的或者有光泽的表面。这些先进的传感器,也可以通过软件和固件的开发来增强,以减少伪反射的效果,在老一代激光扫描仪中这往往是扫描仪噪音的一大来源。

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