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数字化测量仪器效力於大飞机制造
刊登日期:27/10/2009
《CMJ 中国机械与金属》- 2009年10月号
文章来源:CMJ 中国机械与金属
思汀
测量渗透在飞机制造中的各个环节,涉及工装上定位面和形位公差的检测、飞机结构件的理论外形检测、空间结构尺寸和精度孔位以及超大型结构件的平面结构尺寸检测等等。法如(Faro),作为波音、空客、洛克马丁、美国航空航天局(NASA)等知名公司的一级精密仪器供应商,在这方面有不少成熟经验值得借鉴。
CMJ:我们了解到,法如全系列的测量产品均可为航空制造领域提供精度支持。很想知道,在服务於航空制造方面,有什麽特别的工艺经验可以和我们分享?
法如:我们一直致力於提供可兼容性的整体解决方案,将业内精度最高的激光跟踪仪和最为灵活精准的节臂测量机相连接,使之协同工作。对大型航空器来说,用户能够在同一软件平台中使用法如激光跟踪仪和测量臂。

法如全系列的测量产品均可服务於航空制造领域

在国外的商用飞机制造行业中,常使用一台大的激光跟踪仪测量大型曲面零部件,对於一些小的零部件则采用一台测量臂来满足无死角的测量需求。而凭借我们在软件上的互通性,更能实现制造过程中的精准测量。

设想一下,光学测量仪器通过光学处理的数据可直接传送给计算机处理,这样一来,基於同一人机交互平台的系统能够在同一软件环境下、使用多种仪器来实现协同工作,对工件的全方位测量也就“尽在掌握”了。

CMJ:是的,我想数字化测量仪器已发展成为飞机制造领域中最主流的测量手段,新技术和新产品也应运而生。
法如:说起最新技术,比如专有的绝对测距仪模块(ADM)—在这种模式下,当激光光束被中断後,操作人员无需重新复位到基准位置,一旦SMR(球形固定反射器)断光续接後,跟踪仪即可进行测量工作。

这项技术特别适合航空制造领域中大型零件和机械的精确测量,具有测量范围大、精度高的特点,并且十分坚固耐用,相当适合工厂环境。

具体看我们测量仪器的硬件,激光跟踪仪和测量臂均采用了当今最先进的元器件,激光跟踪仪系列(Laser Tracker)运用激光技术,实现大空间范围内的精准测量。

启动跟踪仪後,机器主体部分发射出两束重合的激光光束—其中一束为人眼可见红光,一束为不可见红外光。

操作人员手持SMR在被测物体表面移动时,激光束也会追随SMR同步移动,记录下其相对於机器移动的距离和角度,并判断物体的形状和尺寸,跟踪仪通过测量两个角度和一个径向距离来确定被测物体的坐标值,从而实现测量功能。

CMJ:说起法如,业界好像了解得比较广泛的是便携式测量臂。
法如:没错,便携式测量臂是我们在全球最为畅销的产品,它采用了针对厂家的规格进行设计和制作的反射式光学编码器。

而且,因为它们一般外型较小,可以进一步减低能耗,从而帮助整体效率的提升。启动这款测量臂,操作员必须进行“定位”或零设置以确定开始测量时的参考点,而测量过程中,便携式激光测量臂的编码器向计算机发送位置信息,由後者运用三角学规则计算出被测点的空间位置。

我觉得这款产品的畅销得益於其使用相当方便快捷,在规定的测量范围内,测头可以沿着任意方面运动,测量无死角。於是,用户能够方便地将其移动到生产线上,自由测量任何复杂的工件,轻松胜任那些传统三坐标测量机难以完成的任务。

值得一提的是,软件方面,我们是唯一一家有实力既生产硬件又能开发测量软件的高科技公司,不会发生因采用第三方软件而出现的软硬件不匹配等问题,客户也无需担忧支付软件升级费用等问题。

CMJ:回到航空领域应用这一主题,现在中国的大飞机制造项目,对贵公司来说应该提供了很大的机遇?
法如:我们非常希望看到中国航空航天行业乃至中国的制造产业进入新一轮飞跃,在此过程中,相信法如极具优势的高科技产品也一定会获得更为广泛的应用。

一般而言,大型工业产品的品质取决於工艺的好坏,而测量产品对於确保工艺水平的重要性不言而喻。现在,利用新一代光学技术的激光测量产品—先进的激光跟踪仪和便携式的测量臂关节臂已成为大势所趋,取代了原来的经纬仪在检测领域中占据的主导地位。

新一代光学测量仪器技术在航空航天业的应用正不断得以拓展

在航空制造领域中,这种高尖端检测仪器在大型民用飞机的总装外型检查及飞机结构部件的测量方面,起到了相当关键的作用。随着计算机应用技术的日新月异,新一代光学测量仪器技术在航空航天业的应用还会进一步得到深入拓展。目前我国蓬勃发展的航空航天业,大飞机项目,普及先进的光学测量技术是无法阻挡的潮流,而光学测量仪器的功能能更多地在这一领域“施展拳脚”,也必然会有利於制造业水平的全面提升。

CMJ:最後想请教,您怎样看待测量产品的未来发展趋势?法如做了哪些前瞻性的研发工作?
法如:国际上,光学测量机器正逐步取代传统式的三坐标测量机器。光学测量仪是与近几年飞速发展的计算机的点云数据处理相结合的技术,其价格适中且应用领域广泛,在测量领域中已具有主导地位,发展前景值得期待。

我们可以骄傲地说,法如创新的光学测量技术开创的是测量技术的里程碑,我们渴望为中国的制造业做出重要贡献。 ■
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