3D 埋头孔测量 - 非接触式和自动化 进口精密测量仪器

2023-06-02 11:03

自动化和机器人化紧固过程的趋势,包括锪孔

在飞机装配厂,机器人钻填系统越来越多地接管钻孔、埋头孔和紧固件安装的任务。为了实现钻孔和填充操作的高精度和一致性,装配厂在这个多步骤过程中纳入 过程测量。

本文重点介绍 NOVACAM 非接触式 3D 测量系统进口精密测量仪器提供的过程中埋头孔测量。还讨论了它们的进程内集成功能。

钻填工艺的质量显着影响机身接头的性能

钻填工艺的质量显着影响机身接头的性能

哪些埋头孔测量至关重要?

精密埋头孔涉及注意:

  • 埋头孔内径 (ID) 几何形状- 例如,埋头孔的夹角、埋头孔直径(开口)、埋头孔深度

  • 相对于钻孔面板表面的埋头孔方向- 埋头孔轴应垂直于面板表面

  • 埋头孔相对于铆钉孔对齐——两者应对齐(同轴)

  • 毛刺或过度颤动等缺陷。

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锪孔角度太小或铆钉孔与锪孔不同心都会影响接头强度。

锪孔角度太小或铆钉孔与锪孔不同心都会影响接头强度。

用于 3D 埋头孔测量的 NOVACAM 光学探头

Novacam 制造三种 3D 计量系统,为装配厂经理提供埋头孔的自动测量。这些系统都基于相同的技术,并且因它们使用的光学探头类型不同而不同:

  1. BOREINSPECT 系统 使用小直径旋转扫描 (RS)探头进入每个铆钉孔内部,以扫描铆钉孔和埋头孔。扫描轮廓可以是线性的、圆形的或螺旋形的,或者它们的任何组合。循环时间将取决于用户选择的扫描配置文件。

  2. SURFACEINSPECT 系统 使用振镜扫描 (GS) 探头以光栅方式从上方扫描锪孔区域。对于只需要测量埋头孔而不需要测量铆钉孔的应用,GS 探头提供最短的埋头孔采集周期时间,为 1 或 2 秒。相同的探头可用于测量铆钉头安装后的齐平度。GS 探头能够从高达 100-400 毫米的间距测量埋头孔。

  3. RIVETINSPECT 系统包括交替使用的RS 探头和 GS 探头。RS 探头测量铆钉孔 ID,GS 探头测量埋头孔和铆钉头齐平度。

RS 和 GS 探头体积小且基于光纤,因此很容易与机器人头部集成作为测量末端执行器。探头通过以每秒高达 100,000 次 3D 点测量的速度逐点扫描表面来获取 3D 点云。使用行业标准 GD&T 软件 InnovMetric PolyWorks® Inspector 分析获取的 3D 点云。

振镜扫描仪 (GS) 探头(顶部)和旋转扫描仪 (RS) 探头(底部)

振镜扫描仪 (GS) 探头(顶部)和旋转扫描仪 (RS) 探头(底部)

3D 埋头孔测量示例

以下是 NOVACAM 系统可用的 3D 埋头孔测量的几个示例。

请在下面的图片库中

  • 单击图像两侧的箭头以浏览示例。

  • 将鼠标悬停在每个选定的图像上以阅读图像描述。

上图显示了以下的 3D 几何测量:

  • 沉头角

  • 锪孔深度

  • 铆钉孔深度

  • 总堆叠高度

  • 埋头孔总跳动

  • 埋头孔直径(开口)

  • 铆钉孔径

  • 埋头孔与表面平面的垂直度。(在这个例子中,一个 besfit 平面被用来代表表面平面。bestfit 是基于在每个轮廓上测量的第一个点。)

  • 埋头孔相对于铆钉孔的同心度(同轴度)。埋头孔和铆钉孔轴线之间的角度经测量为 0.993°(180°-179.007°)

  • 埋头孔轮廓相对于铆钉孔轮廓的角度 (125.087°)。

关于埋头孔缺陷的注意事项

  • 在埋头孔的圆形轮廓和高密度螺旋扫描中,颤动都很明显。NOVACAM 颤振分析软件可用于根据采集的 3D 数据自动分析和量化颤振缺陷。

  • 基于获取的高精度 3D 点云,埋头孔上的其他缺陷(凹痕、毛刺等)很容易可视化和测量。

铆钉头齐平度测量注意事项

  • 如图所示(蓝色图像),埋头孔区域的安装后扫描提供了良好的齐平度视觉检查。可以全自动分析铆钉头与周围平面的齐平度。

未显示但可用的额外测量 - 铆钉孔内的粗糙度

  • 使用上述 RS 探头,QC 经理还可以测量铆钉孔内的二维粗糙度 (Ra >= 32 µm)。阅读有关在难以到达的空间中测量线性轮廓粗糙度圆周 ID 粗糙度的信息。

进口精密测量仪器适用于 3D 测量自动化、机器人集成和车间部署的系统

用于钻填工艺的 NOVACAM 3D 计量系统用途广泛且坚固耐用,适合车间部署。

  • 该系统使用占地面积小的扫描光学探头进行测量

  • 探头可以部署在距离检测器(MICROCAM 干涉仪)一定距离的位置,因为两者通过光纤连接。纤维可以长达数米

  • 探头可抵抗环境挑战——例如,它们不受环境照明或空气扰动的影响

  • 探头甚至可以在真空或蒸发室中的放射性、低温或高温等恶劣环境中进行测量

  • 可通过 PLC自动调用用户可配置的扫描和分析定义(配方)

  • API 可用于适应各种在线和离线应用程序。

  • 导出的结果可以与 SPC软件集成

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NOVACAM BOREINSPECT 系统示意图,适用于自动化和机器人化的铆接和锪孔 3D 测量。


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