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中觀RigelScan三維掃描儀應(yīng)用于航空檢測(cè)維修

2023-04-28

中觀RigelScan三維掃描儀應(yīng)用于航空檢測(cè)維修

“自C919大飛機(jī)去年成功投入商業(yè)航線后,近日,我國(guó)自主研發(fā)的新型渦槳支線客機(jī)——新舟700成功完成首飛!這是對(duì)西方技術(shù)封鎖的又一次突破,標(biāo)志著我國(guó)航空事業(yè)開(kāi)始全面崛起?!?/p>


技術(shù)之巔

中觀RigelScan三維掃描儀應(yīng)用于航空檢測(cè)維修

航空產(chǎn)品復(fù)雜度高,例如一架飛機(jī)動(dòng)輒幾十上百萬(wàn)個(gè)零部件,且制造精度直接關(guān)聯(lián)飛行安全,因此航空制造業(yè)一直是高新技術(shù)最集中的高端制造業(yè),代表著一個(gè)國(guó)家最高工業(yè)制造水平。航空航天制造業(yè),也引領(lǐng)著新一輪產(chǎn)業(yè)變革的方向,如何推進(jìn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,以實(shí)現(xiàn)更高效率、更高質(zhì)量的生產(chǎn),已成為整個(gè)行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

中觀RigelScan三維掃描儀應(yīng)用于航空檢測(cè)維修

本期案例,我們選取飛機(jī)逆向設(shè)計(jì)和表面損傷檢測(cè)兩個(gè)方向,一起跟隨智能手持式激光3D掃描儀的視角,看新一代掃描測(cè)量系統(tǒng)為推進(jìn)航空裝備的智造升級(jí)提供了哪些創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)?


01、逆向設(shè)計(jì)——迭代優(yōu)化 探索不止

逆向設(shè)計(jì)——迭代優(yōu)化 探索不止

航空航天產(chǎn)品正朝著輕量化、高結(jié)構(gòu)性能方向發(fā)展,產(chǎn)品迭代升級(jí)的速度較快。為了實(shí)現(xiàn)飛機(jī)整機(jī)及零部件的快速數(shù)字化建模,我們使用RigelScan進(jìn)行掃描,采集完整的高精度3D數(shù)據(jù)。

飛機(jī)表面具有復(fù)雜的曲面特征,這是傳統(tǒng)方式難以測(cè)繪的。針對(duì)4~5m長(zhǎng)的小型直升機(jī),使用RigelScan高效作業(yè),大概2h即可獲取整機(jī)的完整外形數(shù)據(jù)。

▲飛機(jī)表面具有復(fù)雜的曲面特征,這是傳統(tǒng)方式難以測(cè)繪的。針對(duì)4~5m長(zhǎng)的小型直升機(jī),使用RigelScan高效作業(yè),大概2h即可獲取整機(jī)的完整外形數(shù)據(jù)。

整機(jī)掃描數(shù)據(jù)。RigelScan最高精度可達(dá)0.01mm,真實(shí)還原飛機(jī)表面細(xì)節(jié)特征。

▲整機(jī)掃描數(shù)據(jù)。RigelScan最高精度可達(dá)0.01mm,真實(shí)還原飛機(jī)表面細(xì)節(jié)特征。

將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行逆向建模,得到CAD數(shù)據(jù),為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)及有限元模擬分析等提供數(shù)字化支持。

▲將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行逆向建模,得到CAD數(shù)據(jù),為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)及有限元模擬分析等提供數(shù)字化支持。

飛機(jī)零部件的掃描及逆向數(shù)據(jù)。RigelScan采用的純藍(lán)光技術(shù)具有極強(qiáng)的抗干擾性,適用于各種顏色與材質(zhì)的零部件,掃描速度快,數(shù)據(jù)采集更精準(zhǔn)。

▲飛機(jī)零部件的掃描及逆向數(shù)據(jù)。RigelScan采用的純藍(lán)光技術(shù)具有極強(qiáng)的抗干擾性,適用于各種顏色與材質(zhì)的零部件,掃描速度快,數(shù)據(jù)采集更精準(zhǔn)。

將逆向的3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為2D圖紙,可用于零部件的加工生產(chǎn)。

▲將逆向的3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為2D圖紙,可用于零部件的加工生產(chǎn)。


融合激光3D掃描技術(shù)的飛機(jī)逆向設(shè)計(jì)方式,可以大大縮短產(chǎn)品的迭代周期,能以更低的成本幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能突破,快速響應(yīng)市場(chǎng)需求變化。


02、損傷檢測(cè)——逐夢(mèng)蒼穹 安全護(hù)航

損傷檢測(cè)——逐夢(mèng)蒼穹 安全護(hù)航

飛行過(guò)程中因飛鳥(niǎo)、異物等撞擊形成的凹坑、孔洞,是航線運(yùn)行中最常見(jiàn)的表面損傷。飛機(jī)進(jìn)港后需要對(duì)這些損傷部位進(jìn)行技術(shù)評(píng)估,以判斷是否適合繼續(xù)安全飛行。傳統(tǒng)方式一般是通過(guò)人工畫(huà)網(wǎng)格來(lái)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,不僅效率低下,結(jié)果也與人員相關(guān),評(píng)估難以完全標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)。

我們采用RigelScan對(duì)飛機(jī)表面的凹坑進(jìn)行掃描,高達(dá)210萬(wàn)次測(cè)量/秒的速率,可以高效獲取其3D數(shù)據(jù)。單人手持作業(yè),方便快捷,在飛機(jī)雷達(dá)罩、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)邊緣等凹坑比較多的位置,均可自由掃描。

我們采用RigelScan對(duì)飛機(jī)表面的凹坑進(jìn)行掃描,高達(dá)210萬(wàn)次測(cè)量/秒的速率,可以高效獲取其3D數(shù)據(jù)。單人手持作業(yè),方便快捷,在飛機(jī)雷達(dá)罩、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)邊緣等凹坑比較多的位置,均可自由掃描。

高精度掃描數(shù)據(jù),準(zhǔn)確可靠,不受操作人員人為影響,真實(shí)反映飛機(jī)表面的凹坑形態(tài)。

高精度掃描數(shù)據(jù),準(zhǔn)確可靠,不受操作人員人為影響,真實(shí)反映飛機(jī)表面的凹坑形態(tài)。

基于掃描的3D數(shù)據(jù),可在第三方軟件中通過(guò)擬合周?chē)妫ɑ驅(qū)Ρ仍既S數(shù)模),自動(dòng)檢測(cè)凹坑的深度和寬度等,并形成可視化檢測(cè)報(bào)告,直觀清晰,方便快速判定是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。

基于掃描的3D數(shù)據(jù),可在第三方軟件中通過(guò)擬合周?chē)妫ɑ驅(qū)Ρ仍既S數(shù)模),自動(dòng)檢測(cè)凹坑的深度和寬度等,并形成可視化檢測(cè)報(bào)告,直觀清晰,方便快速判定是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。


無(wú)線掃描——HXFreeBox

無(wú)線三維掃描——HXFreeBox

此外,針對(duì)需要爬高作業(yè)或現(xiàn)場(chǎng)電源接線不方便的情況,推薦使用無(wú)線模塊HXFreeBox實(shí)現(xiàn)更靈活的掃描方式。HXFreeBox小巧便攜,可隨身佩戴于腰間,擺脫線纜束縛,手持掃描作業(yè)更加輕松自在,適用于各種復(fù)雜工況。

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除了手持系列掃描儀,我們的智能光學(xué)追蹤系列HyperScan也可以實(shí)現(xiàn)全無(wú)線掃描模式。通過(guò)掃描儀和跟蹤器分別搭配無(wú)線模塊HXFreeBox-S、HXFreeBox-T,“敏捷的身手”可以更加快速地完成大飛機(jī)的三維建模工作。


手持激光3D掃描方案設(shè)備便攜,測(cè)量簡(jiǎn)單,哪里有坑掃哪里,能以極高的效率和精度幫助工程師快速分析判斷飛機(jī)是否安全適航,從而大大縮短進(jìn)港飛機(jī)停機(jī)檢修的時(shí)間,為航空公司節(jié)約成本。

逆向設(shè)計(jì)——迭代優(yōu)化 探索不止

“最新報(bào)道稱,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919的訂單已突破1000架,并且這個(gè)數(shù)字還在不斷增長(zhǎng)。在我們的航空事業(yè)全面崛起,即將迎來(lái)高速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,3D激光掃描技術(shù)在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)(包括飛機(jī)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、精準(zhǔn)裝配、MRO與損傷評(píng)估等)的推廣應(yīng)用,也必將迎來(lái)一個(gè)深入發(fā)展的階段?!?/p>