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鍵部件，廣泛應用于航空航天等領域。葉輪葉片的型面非常復雜，對發(fā)動機性能影響大，設計研制周期長，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)。

?？怂箍低瞥龅娜~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)的領先地位，獲得專業(yè)鑒定機構的認證，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鍵部件，廣泛應用于航空航天等領域。葉輪葉片的型面非常復雜，對發(fā)動機性能影響大，設計研制周期長，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，結構復雜
葉輪廣泛應用于航空航天、汽車、壓縮機和船舶等多種行業(yè)，種類繁多，結構千差萬別。
? 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。
? 復合式檢測需求
通常要求復合式評價，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備滿足葉輪的高檢測需求，擁有成本高；
檢測過程復雜，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)的測量設備和權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，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）減少人工及設備成本
人工成本：葉輪的曲面類編程十分復雜，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
專為解決最復雜的計量問題而設計，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）橫梁設計，提供了良好的剛性質(zhì)量比。輕合金橋架，與傳統(tǒng)設計相比較剛性提高了25％，X向導軌重心降低50％，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而引起的誤差，從而保證了整機空間精度更高，降低了重復性誤差，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軌，提高了機器的精度和重復性。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、齒輪和螺旋轉子等復雜幾何元素的測量，同時還包括了自由曲面。
技術特色：
① 超強剛性的全鋁結構并配以TRICISION橋架設計
② 花崗石工作臺，配以燕尾形導軌
③ 各軸預應力空氣軸承
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，可完成各種復雜的測量任務，包括復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、連接座和關節(jié)，從而可完成任何測量任務。能夠直接通過具備高度重復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)動轉臺
回轉體類零件的檢測難點在于扭曲的復雜型面，Hexagon高精度轉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
海克斯康集團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。可以對測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、螺旋壓縮機轉子、齒條等在內(nèi)的多種復雜形狀工件的檢測。?？怂箍禍y量軟件在專業(yè)計量領域，具有難以比擬的經(jīng)驗優(yōu)勢。
c) 葉輪檢測應用模塊
?？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接立柱進行調(diào)整，適應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
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
同時支持高速掃描和觸發(fā)式探測測量，配合自動更換設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
在進行復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
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，海克斯康推出了“智能鎖定掃描技術”來解決這個問題。
利用“智能鎖定掃描技術”，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
本技術可以使用一臺設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)一臺中央設備管理所有生產(chǎn)現(xiàn)場的設備的功能。通過場景對現(xiàn)場的設備（包括檢測設備、探測系統(tǒng)、更換架、校驗工具、轉臺、溫度傳感器、夾具、上下料系統(tǒng)、辦公設備、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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