“激光扫描测量机器人”助力航天数字化制造 测量精度国际先进

发布时间 : 2017-12-29     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

 

  

  在一个大尺寸的筒状零件内,一支灵活的“手”360度自由旋转,同时快速记下零件各种尺寸数据。
  这是中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)102所研制的“激光扫描测量机器人”,有了它,无需人员过多参与,便可实现对复杂产品尺寸的全自动精准测量、快速测量,测量精度达国际先进水平。

 
自动化测量已是大势所趋

 

  在国外制造业中,机器人在汽车、电子、材料、消费品、航天航空等领域得到大力推广应用,涵盖了产品制造的各个环节,一些中、小型批量化产品连测量工作也用上了机器人。而在国内,机器人用于工业制造主要是近几年的事,且多用于汽车和电子行业,测量用的机器人更是少之又少,仅限于一些合资或者外资的汽车企业。
  在工业4.0和中国制造2025大背景下,制造企业快步向“智造”迈步。航天企业也不例外,随着发射密度越来越高,研制模式必须开启信息化时代。为提高研制效率,火箭院逐步将数字化手段融入仿真、设计、生产、试验等环节,数字化测量也是大势所趋。
  航天产品具有种类多、单件批量小的特点,很多产品的过程测量以人工操作为主。
  以典型的筒状产品为例,传统做法是采用超声波测量仪进行尺寸测量,不仅效率低,而且在实际测量过程中,定位点数量有限,会在一定程度上影响测量精度。

 
机器人大展身手  测量准又快

 
  对此,102所研制了“激光扫描测量机器人系统”。该系统以机器人为主体,在其手臂上安装光学扫描设备。测量时,只要启动程序,机器人“手臂”便会伸展到产品表面,实现全自动测量,测量精度达国际先进水平,且测量效率大幅提升。
  在汽车等行业,机器人测量的多为结构简单的壁板类产品,而航天产品多为筒状甚至锥状,复杂的型面对机器人提出了更高的要求。而这型机器人采用体积小、重量轻的光学扫描设备,“身轻如燕”,动作灵敏,可轻松完成复杂产品的测量。
  测量结束后,检测人员还可将结果与设计三维模型进行对比,产品是否超差一目了然。
  目前,“激光扫描测量机器人”已用于化铣、机械铣等多种生产流程,能够实现壁板、瓜瓣、圆筒类产品的快速、自动扫描测量和评估,使用效果良好。
  在当前数字化工厂发展浪潮中,三维设计、三维生产到三维检测的全数字化管理的发展趋势下,“激光扫描机器人”实现了高质量的三维检测,未来还将在火箭院“数字化工厂建设、数字化制造”过程中发挥更大的作用。

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