溫澤CORE賦能Leistritz高效生產:單件檢測時間縮減逾70%
隨著渦輪葉片制造工藝的不斷提速與質量標準的日益提升,著名渦輪機械制造商萊斯特瑞茲(Leistritz)必須引入更高效的新型測量解決方案。傳統接觸式測量系統已無法在經濟可行的前提下滿足百分百檢測要求。通過將WENZEL ScanTec的CORE-DS光學掃描系統直接集成至生產環境中,現可實現快速非接觸式零部件檢測。借助該技術,萊斯特瑞茲(Leistritz)成功將單件檢測時間縮減逾70%。

本次測量對象為航空發動機渦輪葉片。該葉片高50mm,前尾緣半徑僅為120μm。此前測量工作由在獨立測量室中的接觸式坐標測量機完成,而測量室位于另一棟建筑內。葉片成品運輸耗時且成本高昂,加之接觸式測量機單次檢測約需20分鐘,導致百分百全檢要求成為生產瓶頸。新工藝要求在一次測量中完成葉根與葉片的全面檢測,同時必須顯著縮短檢測周期。
單片葉片檢測時間縮減逾70%
為最大限度節約時間,CORE-DS直接集成到生產環境中。測量過程中,CORE-DS會掃描兩條完整的葉片截面線和一個榫頭型面。基于掃描數據,可對約90項特征參數進行評估分析。在此檢測任務中,CORE-DS白光測頭的優勢得到充分發揮:榫頭型面掃描包含半徑僅為0.3mm內圓角的捕捉,這種尺度的圓弧半徑若采用接觸式測量系統則會受測球大小的限制無法測量;而通過直徑35μm的光斑進行光學測量,即使最微小的圓弧也能以高點數密度實現精確捕捉。
.jpg)
這一優勢在型線測量中尤為明顯。由于前尾緣半徑僅為120μm,任何微小缺陷都必須被準確捕捉。當接觸式測量系統的測針像機械濾波器般抹平細微瑕疵時,光學測頭卻能精準識別這些形狀偏差。此外,由于光斑可直接在葉片表面采集測量點,原本必需的測針半徑補償步驟也因此得以省略,由于測球半徑而產生的余弦誤差也不存在。
該檢測流程已實現全自動化。測量系統通過機器人接收來自兩臺磨床完成精磨的渦輪葉片。單次磨削加工耗時約11分鐘,因此要求檢測時間不得超過5分鐘。采用CORE-DS系統后,萊斯卓瑞茲成功將檢測周期大幅縮短,使其與對應加工中心的生產節拍實現精準匹配。
測量此類葉片面臨的另一挑戰在于被測對象的表面特性。檢測工序緊接磨削加工之后進行,導致葉片表面呈現高反光特性。由于測量流程經過時間優化且完全自動化,無法采用噴涂等傳統方式對高反光表面進行啞光處理。在此特定條件下,CORE-DS光學測頭成功實現了對精加工葉片的無預處理完整檢測。通過采用白光技術與創新的點測方法,該系統能將反光干擾降至最低。
CORE-DS的優勢同樣體現在夾具設計中。使用接觸式測量系統時由于存在測量接觸力,通常需要配備較為復雜的夾具,對于小型零部件而言尤為不便。而采用CORE-DS對葉片進行光學非接觸測量,僅需簡易功能夾具即可實現——本例中僅需固定榫頭部位。這種裝夾方式既確保測量可及性不受限制,又能完整捕捉包括榫頭型線在內的所有特征。
關于溫澤
德國溫澤集團是全球工業計量和造型解決方案領域的供應商。溫澤的產品包括配備了接觸式和光學測頭的三坐標測量機和齒輪測量中心、多測頭系統、光學高速掃描系統和基于計算機斷層掃描的三維x射線測量技術(工業CT)。除此之外,溫澤還提供全面的測量軟件,已被成千上萬的用戶用于零件的測量和分析。溫澤的測量解決方案在汽車、航空航天、發電和醫療器械等眾多行業中有大量運用。與此同時,我們提供的解決方案還支持在發電、電動汽車和增材制造等多個領域中的逆向工程、檢測和分析。這些年來,溫澤已經在全球安裝了超過12,000臺測量設備。其子公司和業務伙伴在50多個國家銷售產品,并提供售后服務以滿足客戶需求。