面臨的挑戰(zhàn):
來自??怂箍档慕鉀Q方案:
??怂箍祲嚎s機(jī)轉(zhuǎn)子自動檢測及匹配方案,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、正向和逆向檢測、結(jié)果判定、自動匹配、定制報(bào)告等一體化的解決方案,提供涉及工件設(shè)計(jì)與工程、生產(chǎn)加工、計(jì)量檢測和智能數(shù)據(jù)監(jiān)控與分析等豐富的選項(xiàng),打造貫穿產(chǎn)品全制造周期的綜合性解決方案。
檢測難點(diǎn)
?工件尺寸變化大:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸范圍大,需要多種解決方案適應(yīng)不同長度轉(zhuǎn)子的檢測需求,例如超大超長轉(zhuǎn)子的檢測。
?全尺寸檢測需求:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子通常要求全尺寸檢測,齒形輪廓、導(dǎo)程、齒頂圓、齒根圓、周節(jié)等,檢測項(xiàng)目較多,測量時間長;傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子檢查儀如克林貝格等,只能檢測轉(zhuǎn)子,不能檢測箱體和長軸轉(zhuǎn)子,應(yīng)用面窄,軟件功能欠缺。
?掃描性能要求高:95%以上的測量項(xiàng)目需要掃描,對掃描精度和性能提出了嚴(yán)格的要求。
?特殊型面檢測困難:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子屬于回轉(zhuǎn)體類工件,表面輪廓曲率變化大,測針配置復(fù)雜,檢測困難。
?檢測成本高:專業(yè)的齒輪檢測設(shè)備動輒千萬,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(bào)告格式單一 :測量報(bào)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。
?轉(zhuǎn)子匹配困難 :針對陰轉(zhuǎn)子及陽轉(zhuǎn)子,采用人工進(jìn)行匹配,匹配成功率低,誤差大。
?“信息孤島” :設(shè)計(jì)、制造及檢測數(shù)據(jù)無法進(jìn)行統(tǒng)一的有效分析,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的閉環(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)。
A.方案用途
【適用行業(yè)】壓縮機(jī)行業(yè)
【適用零部件】各種尺寸螺桿轉(zhuǎn)子
【檢測項(xiàng)目】轉(zhuǎn)子型線分析、導(dǎo)程分析、齒距分析、齒頂圓、齒根圓直徑和同心度等
【系統(tǒng)功能】自動定位裝夾、自動建立坐標(biāo)系、自動生成測量路徑、一鍵式檢測、自動識別合格件、智能匹配合格工件、定制化報(bào)告輸出
【方案效益】
1)高柔性:兼容各種尺寸壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的智能檢測,標(biāo)準(zhǔn)化的檢測程序,僅需修改幾項(xiàng)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)不同型號轉(zhuǎn)子檢測;多種檢測方式,支持大型轉(zhuǎn)子橫放測量,減少了對測量空間的依賴,降低了采購成本;可同時實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子和箱體的測量,多用途;強(qiáng)大的正向和逆向檢測功能,擺脫對于CAD模型數(shù)據(jù)的依賴,滿足各種檢測需求;
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(shí)現(xiàn)不同壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的一鍵式測量,無需重新編程,編程效率提升10倍以上;
3)提升測量效率:采用四軸聯(lián)動掃描,一根測針即可完成轉(zhuǎn)子所有項(xiàng)目檢測,大大縮短檢測時間,相較于普通的測量方式,測量效率提高30%以上;采用自動分針技術(shù),針對轉(zhuǎn)子不同角度的特征測量,自動計(jì)算適用測針,節(jié)省了手動設(shè)置測針和轉(zhuǎn)角時間,降低了人工操作出錯風(fēng)險(xiǎn)。相比傳統(tǒng)檢測方式,測量效率至少提高30%;
4)減少人工及設(shè)備成本
人工成本:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)體類編程十分復(fù)雜,采用本方案后,只需根據(jù)轉(zhuǎn)子的幾何參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)程序中修改即可,大幅降低編程人工和配置時間成本;
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)動或自動分針技術(shù),最大化的節(jié)約了測量時間,降低了時間成本;
5)定制化報(bào)告:提供定制化報(bào)告,滿足各種個性化需求;
6)轉(zhuǎn)子智能匹配模擬:依據(jù)間隙和導(dǎo)程數(shù)據(jù),精確匹配陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子,最大化匹配組合,有效減少人工匹配的誤差,節(jié)約后續(xù)裝配時間;
7)加工中心接口:提供可供機(jī)加機(jī)床讀取的測量結(jié)果數(shù)據(jù),反饋至機(jī)床,及時補(bǔ)償加工參數(shù),打破“信息孤島”。?
B.專業(yè)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子檢測方案
a)功能全面
?可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子和箱體同時測量,一機(jī)多用
?可檢測多項(xiàng)參數(shù),如齒形輪廓、導(dǎo)程,齒距等
b)靈活測量方式
依據(jù)轉(zhuǎn)子不同尺寸,可合理選擇豎放和橫放兩種檢測方式。中小尺寸轉(zhuǎn)子采用豎放方式配合轉(zhuǎn)臺可實(shí)現(xiàn)高效掃描測量;大尺寸轉(zhuǎn)子采用橫放方式可有效實(shí)現(xiàn)高精度檢測。
c)超高速四軸聯(lián)動掃描
Hexagon集團(tuán)高精度無極旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺,允許工件以任意角度進(jìn)行測量,有效減少測頭轉(zhuǎn)換角度或者測針配置數(shù)量,并能根據(jù)工件曲率變化,自動調(diào)整轉(zhuǎn)臺運(yùn)行速度,極大的簡化了測針配置方式,整個工件一根測針即可完成測量。
d)定制化圖形報(bào)告
圖形化的檢測報(bào)告,可根據(jù)用戶自身需求專業(yè)定制不同樣式,如傳統(tǒng)的樣式或克林貝格樣式等。報(bào)告內(nèi)容包含測量報(bào)告包含:導(dǎo)程誤差、周節(jié)誤差、間隙等幾乎全部指標(biāo)。
C.智能轉(zhuǎn)子匹配模擬
模擬配對是轉(zhuǎn)子裝配、壓縮機(jī)密封性能的重要保障。對于新型號轉(zhuǎn)子,加工后需要計(jì)算密封性能的好壞,對于批量轉(zhuǎn)子安裝,每個陽轉(zhuǎn)子對應(yīng)每個陰轉(zhuǎn)子密封性能不同,需要挑選最佳陰轉(zhuǎn)子進(jìn)行裝配,轉(zhuǎn)子配對的意義在于從陰轉(zhuǎn)子中自動挑選間隙最小的一個用于裝配,以達(dá)到最佳密封性能。轉(zhuǎn)子配對模擬檢查,代替人工判斷,大大提高了效率 。
?對于每個陽轉(zhuǎn)子,顯示全部符合間隙、導(dǎo)程公差以及最佳配對陰轉(zhuǎn)子。
?如果全部超差,提示無法匹配,提示用戶改進(jìn)加工工藝。
D.獨(dú)特的轉(zhuǎn)子逆向功能
支持轉(zhuǎn)子逆向檢測功能。參數(shù)化界面,封裝的測量程序,只需手動打幾個測量點(diǎn),即可自動完成坐標(biāo)系創(chuàng)建,導(dǎo)程及橫截面掃描,并自動到導(dǎo)出工件的左右參數(shù)及CAD數(shù)模。
E.加工中心接口模塊
轉(zhuǎn)子檢測方案具備與機(jī)床中心相連接的接口,可輕松集成至加工生產(chǎn)線上,實(shí)現(xiàn)在線檢測。
F.方案組成
a)檢測專機(jī)
專為解決最復(fù)雜的計(jì)量問題而設(shè)計(jì),具有有效掃描功能的活動橋式測量機(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。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(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(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(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,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
⑥三軸方向可同時高速掃描測量的三維矢量測頭
⑦伺服電機(jī)并配以強(qiáng)化同步帶傳動,降低高速掃描時的機(jī)器振動
⑧設(shè)置模式下提供探測系統(tǒng)的防撞保護(hù)
⑨各軸及工件的自動溫度補(bǔ)償系統(tǒng)
探測系統(tǒng)
專為高速、高精度測量機(jī)設(shè)計(jì)而成。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(dá)800 mm以及重達(dá)650 g的探針和加長桿。其探測模式包括單點(diǎn)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。
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(轉(zhuǎn)子豎放測量)
回轉(zhuǎn)體類零件的檢測難點(diǎn)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(shí)現(xiàn)高速聯(lián)動掃描。
測量軟件根據(jù)工件曲率變化自動計(jì)算出每個測量點(diǎn)的轉(zhuǎn)臺角度和測針進(jìn)出安全點(diǎn)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(tuán)擁有功能強(qiáng)大的計(jì)量軟件?;谔卣鬟M(jìn)行檢測,程序編輯直觀,人機(jī)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(yàn)。
目前世界上功能最強(qiáng)大的計(jì)量軟件之一,其基本測量特征包括點(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y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)行形位公差的評價,提供圖文并茂的檢測報(bào)告。
①所有標(biāo)準(zhǔn)幾何元素的測量和處理
②聯(lián)機(jī)/脫機(jī)自動生成元素探測點(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形狀和位置誤差評定(按ISO R1101的標(biāo)準(zhǔn),包括最大實(shí)體原則處理)
⑥3D數(shù)模導(dǎo)入,IGES和STEP格式,在CAD幾何特征上生成測量點(diǎn)
針對專業(yè)的計(jì)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(jī)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(jì)量領(lǐng)域,具有難以比擬的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢。
c)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)用檢測模塊
海克斯康專業(yè)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子模塊,實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的智能化檢測,并可根據(jù)客戶需求進(jìn)行開發(fā)定制,成本低且十分靈活。
基于??怂箍祻?qiáng)大的計(jì)量檢測軟件,整合自動分針技術(shù)、三維矢量算法、三維空間補(bǔ)償算法、轉(zhuǎn)臺角度自動生成功能等,有效測量轉(zhuǎn)子的真實(shí)輪廓、導(dǎo)程數(shù)據(jù)等,過程智能化,滿足壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子測量高精度、高效率和全掃描的檢測需求。
d)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子匹配模塊(選項(xiàng))
螺桿壓縮機(jī)的核心部件是螺桿轉(zhuǎn)子,其形狀、精度和表面質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的性能。對轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢測分析顯得尤為重要。轉(zhuǎn)子配對模擬檢查,代替人工判斷,大大提高了效率。e)轉(zhuǎn)子逆向掃描模塊(選項(xiàng))
獨(dú)特的轉(zhuǎn)子逆向功能,通過專業(yè)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)程計(jì)算和CAD模型重建技術(shù),直接檢測實(shí)物轉(zhuǎn)子,即可精確計(jì)算出轉(zhuǎn)子的導(dǎo)程數(shù)據(jù),并據(jù)此完成CAD模型建立和輸出。
f)加工中心接口模塊(選項(xiàng))
可選的加工中心接口模塊,可提供可供機(jī)加機(jī)床識別的測量數(shù)據(jù)格式,有效通訊加工機(jī)床,將測量結(jié)果反饋至機(jī)加環(huán)節(jié)。
g)裝夾系統(tǒng)
?卡盤(轉(zhuǎn)子豎放測量)
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(jìn)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(shí)現(xiàn)多種工件夾具的快速更換。
?定制化夾具(轉(zhuǎn)子橫放測量)
依據(jù)工件大小及直徑等尺寸,定制化開發(fā)專業(yè)夾具,滿足不同需求。
G.先進(jìn)技術(shù)
a)轉(zhuǎn)臺角度自動生成技術(shù)
集成轉(zhuǎn)臺角度自動生成技術(shù),通過軟件先進(jìn)算法,自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)角度,實(shí)現(xiàn)四軸聯(lián)動自動化掃描,大大提高了轉(zhuǎn)子的檢測效率。
b)自動分針技術(shù):
在測量不同角度時,自動計(jì)算合理測針,合理規(guī)劃測量路徑,避免了手動分針的繁瑣,降低出錯的概率,大大提高編程效率。
c)三維空間補(bǔ)償算法
針對轉(zhuǎn)子復(fù)雜的幾何外形,應(yīng)用三維矢量計(jì)算方法,自動計(jì)算轉(zhuǎn)子的型線及導(dǎo)程的矢量方向,并通過三維空間補(bǔ)償算法進(jìn)行補(bǔ)償?shù)玫睫D(zhuǎn)子表面的真實(shí)輪廓。
d)逆向掃描技術(shù)
本方案擁有獨(dú)特的轉(zhuǎn)子逆向功能,通過專業(yè)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)程計(jì)算和CAD模型重建技術(shù),直接檢測實(shí)物轉(zhuǎn)子,即可精確計(jì)算出轉(zhuǎn)子的導(dǎo)程數(shù)據(jù),并據(jù)此完成CAD模型建立和輸出。
e)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(shí)現(xiàn)靈活性和測量功能。
f)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(比如螺旋壓縮機(jī))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(diǎn),采用VHSS技術(shù)后,測量機(jī)可以在已知幾何特征情況下實(shí)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(shí)現(xiàn)了檢測效率與精度的優(yōu)化。
g)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(jī),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(jī)”,并能做到無人值守的測量操作
h)先進(jìn)模擬仿真技術(shù)
本技術(shù)可以使用一臺設(shè)備進(jìn)行編程活動的集中檢測,幾乎能實(shí)現(xiàn)100% 的脫機(jī)編程檢測。實(shí)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(yàn)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(shí)驗(yàn)室、工廠等)進(jìn)行完整的模擬仿真??蓪z測程序在不同場景中進(jìn)行編寫和驗(yàn)證,然后分別布置到不同的制造現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)施。
i)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(fèi)大量的時間。多處理器并行處理——主CPU 負(fù)責(zé)測量,并行 CPU 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理。
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