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Airbus使用尼康激光雷達對飛機復合材料進行自動化檢查

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在高空中,大量的氣流被吸入噴氣機的引擎入口。AirbusA340/350/380噴氣發動機的進氣罩由于尺寸的復雜性,所以要求采用專門的計量方法。為了檢查進氣罩組件中的尺寸,Airbus 選擇了激光雷達檢查儀器,以一種快速且自動的方式進行旋轉檢查。對進氣罩進行測量,檢測由氣動干擾所產生的變形或裝配產生的故障,這些因素可能會導致過度振動或增加燃料的消耗。根據此案例,激光雷達說明了此測量方案實現了自動化的無目標性的檢查,提供了穩定的生產。




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Nantes在復合材料零部件制造方面的領導地位

Airbus在法國的Nantes基地在復合結構部件制造方面是領導地位,如A340-500/600、A350和A380發動機的機艙進氣罩。復合材料在高性能結構中很受歡迎,這些結構需要很輕,但又要足夠堅固,足以承受惡劣的負載條件。機艙進風口的內側為天然復合材料,前緣均為鋁制。進氣罩設計為低重量和最小的空氣阻力,以幫助增加飛機飛行里程。


機艙進氣罩鉚接在發動機主體上?!盀榱思涌鞕z查速度,Aitbus正在尋找一種足夠精確和快速的測量系統,更有效地測量大型機艙進氣組件,”帕瓦戈解釋說,他負責Airbus Nantes的集成項目,目前是A350機組設備的維護經理。不同車身部件和發動機的組裝在專用工廠進行,整個發動機被送往Toulouse的最終裝配線。航空發動機本身是由發動機聯盟 (CFMI, Pratt&Whitney) 或RollsRoyce制造的,這取決于發動機的型號和類型。





02

激光雷達儀器


激光雷達測量自由曲面的內部和外部罩表面,以及前緣和表面之間的精確間隙和步進?!拔覀兎治鏊@得的數據,以確保高質量的組裝和零件配合。從效率的角度來看,測量整個過程到最終報告非常重要?!?/span>


當尋找合適的測量方案時,傳統的三坐標測量機不適合用于復合材料的檢測,最好是用非接觸技術測量。此外,適合測量此尺寸物體的龍門機械升降機的零件裝載系統也是非常昂貴的。


在選擇設備時,使用三維激光跟蹤器也不能進行自動檢測。三維跟蹤器需要操作員手動持有球形安裝的后反射鏡或手持探頭。減緩了檢查過程,而且容易出錯, 遵守Airbus的極端安全預防措施。拍照測量也進行了研究,但這種測量技術并沒有為間隙和步長測量提供適當的解決方案。最后,Airbus選擇了一個激光雷達系統,該系統結合了自動非接觸式激光測量和特征掃描能力以及專用的間隙和步進分析功能。


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03

完全自動化的操作

尼康計量公司與Metrolog和Spatial Analyzer合作,提供了快速自動化檢測解決方案。在Airbus組裝車間的綜合檢查中,激光雷達儀器安裝在空中的一根柱子上,使用一個定制設計的框架處于固定的傾斜位置。技術人員操作大型龍門起重機,將前罩組件正確放置在生產地板的大旋轉臺上,準備檢查。


“一次點擊一個按鈕就會啟動自動測量和分析程序,” Pavageau 解釋道?!凹す饫走_儀器通過測量小型工具球來參考旋轉臺。Metrolog軟件控制零件的旋轉增量和激光雷達數據的采集。在一次旋轉過程中,激光雷達測量了超過1000個表面點,以捕捉前緣的三維幾何形狀。檢查周期還包括掃描250 間隙和步長位置,來評估零件前緣和進氣口之間的配合。其他測量涉及背面,激光雷達可以使用鏡子的反射?!爱斁劢辜す庹丈涞揭粋€點時,激光雷達只需要十億分之一的反射光來精確測量該點的絕對距離。


Pavageau 說,所有的結果都會立即輸出在一個易于理解的報告中?!傲慵ccad比較以圖形方式說明幾何圖形前緣和其他表面的偏差。驗證不規范公差,出現異常時通知質量部門進一步調查?!?/p>


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激光雷達減少檢查時間和人工的成本

圖片

Airbus確信,從機頭罩定位到圖形報告的完整檢查周期僅在90 分鐘內完成?!白詣訖z查的優化了測量效率,A340/350/380組件節省了兩個半小時的檢查時間,”帕瓦格總結道?!斑@意味著與舊設備相比,生產力提高了60%。在簡化這一過程中,重要的是引入了激光雷達儀器和間隙和步長測量的增強計算算法。此外,由于激光雷達系統不再使用拍照測量目標、反射器或手持探測器,不需要操作員采取任何操作。激光雷達檢查儀器最初用于檢查A340/A380發動機罩,最近被批準用于檢查A350發動機。




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電   話: 010-62553066
010-62565779(總機)

傳   真: 010-62566652

測量部:400-172-5117

測定部:400-820-5501

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