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如何成就高质量的风电叶片模具制造技术



如何成就高质量的风电叶片模具制造技术


案例背景

叶片是风力发电机收集风能的关键部件,其外形尺寸精度影响了整个机组的安全运行。叶片成型质量的好坏又取决于模具质量的好坏,高精度的模具设计与制造技术是叶片气动外形的重要保证,对产品的生产效率、最终质量和性能起着决定性作用。

近日,一位老用户接到了一批国外订单,但是订单中国外客户对于风电叶片模具的检测提出了严格要求。由于风电叶片模具的型面复杂且尺寸庞大,国内的叶片生产厂家并没有形成相对完整的检测方案。为此,为客户推荐了一套组合检测的解决方案,在整个方案实施完成后,客户对最终的检测结果表示满意,并且高精度三维扫描仪,高效率的扫描流程,以及专业的技术服务人员给予了高度认可。

本次检测的风电叶片模具长度超过7米,由于工件较大,为了有效控制三维扫描的全局累积误差,我们采用DigiMetric天远三维摄影测量系统加FreeScan X3天远激光手持三维扫描仪相结合的解决方案。




FreeScan X3 & DigiMetric



风电叶片模具扫描检测流程

我们首先使用DigiMetric三维摄影测量系统进行多角度拍照并计算获得所有标志点的三维坐标信息,从而建立标志点的全局框架体系,摄影测量的精度可达0.1mm/4m;然后我们再采用FreeScan天远激光手持三维扫描仪进行三维扫描,三维扫描获得的点云数据自动贴合到摄影测量系统建立的框架中,从而完成工件的高精度三维扫描工作。




具体检测步骤

■ 拍摄前先将标志点均匀的贴在被测工件上,间距大概在8cm左右,标志点是用于三维扫描仪的数据拼接;
■ 将编码点均匀的贴在被测物体上,间距控制在30cm左右;



■ 将两根标尺放置于工件两侧;
■ 使用摄影测量相机围着工件拍摄多组照片,将工件的所有位置及角度都拍摄到,相机距工件位置控制在2m左右;
■ 使用DigiMetric软件将所有照片导入计算机,获取到所有标志点的坐标信息,将其导出为DGM格式;
■ 使用FreeScan X3激光手持三维扫描仪对整个工件进行扫描,扫描时需将DigiMetric导出的DGM框架打开一并使用,这样可以控制工件的整体误差;




■ 扫描完的数据直接导入到Geomagic Control软件中,并将设计的CAD数模导入;




■ 将扫描获得的三维点云数据对齐到CAD数模上;







■ 使用3D比较创建法向偏差注释,所创建的注释为扫描数据的当前位置距CAD数模当前位置的法向偏差,绿色区域为合格区域,暖色调区域为正向超差区域,冷色调区域为负向超差区域。



 


优势总结


★ 避免累积误差

在使用FreeScan X3天远激光手持三维扫描仪对整个工件进行扫描时,将DigiMetric导出的DGM框架打开一并使用,可以有效避免累积误差,提高测量的精准性。

 

★ 测量精度高

0.03mm测量精度的FreeScan X3天远激光手持三维扫描仪,配合0.1mm/4m测量精度的DigiMetric天远三维摄影测量系统,使得最终的测量结果精度更高,完全符合客户要求。

 

★ 检测速度快

整个检测过程在很短的时间内完成,得益于FreeScan X3天远激光手持三维扫描仪240000次/秒的超高扫描速率以及DigiMetric天远三维摄影测量系统的快速拍照、高速数据处理能力。


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