化学仪器模板

在飞机装配中，铆接是一个多步骤紧固过程，需要严格遵守设计规范和严格的 QA/QC 标准。铆接也越来越自动化。带有自动工具更换器的机器人在用于钻孔、锪孔、紧固和检查的末端执行器之间切换，以执行传统上需要大量人类技能和经验的过程。

由于在紧固过程的每个阶段都可能而且确实会定期出现缺陷，并且由于 100% 检查正变得越来越普遍，因此如今的飞机制造商要求检查仪器在以下三个方面执行。文书必须：

1. 测量难以接近的表面，例如铆钉孔的内部

2. 帮助在钻孔和填充铆接过程的所有方面实现自动化快速缺陷检测——从钻孔和锪孔到检查已安装铆钉头的齐平度。

3. 功能多样且坚固耐用，可以部署在飞机装配车间的自动化或半自动化系统的过程中。

   
   

事实上，Novacam 制造了一种非接触式 3D 计量系统，即 RIVETINSPECT 系统，可在所有三个方面提供服务。

RIVETINSPECT系统

• 提供对铆钉孔、铆钉埋头孔和已安装铆钉头的完整检查范围

• 以每秒 100,000 次 3D 点测量的速度快速获得非接触式微米精度测量。获取的 3D 点云会自动转发到 GD&T 和/或缺陷检测软件进行即时处理。

• 坚固耐用且用途广泛，可轻松集成到自动化过程检测中。

  
  

以下是 RIVETINSPECT 系统如何解决上面列出的重要挑战。

RIVETINSPECT 系统的小直径旋转扫描探头可轻松到达铆钉孔内部以测量其 ID。探头获取 ID 的 3D 点云，为装配设施提供能力

• 立即获得微米级精度的尺寸 (GD&T) 测量值

• 检测层间间隙、毛刺或工具缺陷证据等缺陷

• 测量粗糙度。

无论堆栈材料如何——铝或钛合金、碳纤维增强塑料、陶瓷或其他材料——都可以获得测量结果。

根据埋头孔的夹角，埋头孔通常也可以使用与铆钉孔相同的旋转探头进行测量。

飞机的外部空气动力学表面要求安装的铆钉头齐平。为帮助确保齐平，振镜扫描仪（RIVETINSPECT 系统的第二个探头）提供埋头孔和/或安装后铆钉头区域的测量值。它从上方以光栅模式扫描，通常覆盖 30 mm 2的区域。

• 埋头孔检查：埋头孔的尺寸和角度必须精确，以完全容纳铆钉头。如果尚未使用旋转扫描仪测量埋头孔（如上所述），振镜扫描仪将进行测量。使用 3D 点云，可以轻松验证是否符合埋头孔规格（例如埋头孔的深度和角度），并且可以识别和测量表面缺陷（见图）。

  
  

• 铆钉头区域检查：铆钉安装后铆钉头区域的 3D 表面测量可用于确认铆钉的最终齐平度是否在空气动力学规定的 0.002 英寸（50.8 微米）允许范围内。此外，还可以检测铆钉头周围的表面缺陷，例如表皮变形、铆钉移除损坏、划痕或其他类型的变形。

  
  

RIVETINSPECT 系统基于低相干干涉技术。它也是一个基于光纤的模块化系统，这意味着它的两个扫描仪（旋转扫描仪和振镜扫描仪）通过一根长达数米的光纤连接到一个信号处理检测器盒（干涉仪）。因此，扫描仪可以作为机器人末端执行器或 3D 视觉组件轻松集成到自动化或半自动化系统中——就在工厂车间。

通过分析测量数据的趋势，制造商可以深入了解钻孔过程。这是一个例子：

考虑到消耗性高精度钻头的成本和钻头更换过程的成本，只有在钻头的功效明显下降时才更换钻头才有意义。

为了使用 RIVETINSPECT 系统确定钻头磨损，以编程方式将获取的 3D 铆钉孔内表面几何形状与铆钉孔的设计规格形状进行比较。尺寸变化的规模表明在缺陷开始出现之前更换钻头的最佳时间。通过这种钻头更换方法，可以节省运营成本。