新一代三次元影像检测仪以0.3μm重复精度与纳米级光栅闭环控制,正在把航天精密制造从“丝级”推向“微米级”。系统通过六环均匀LED同轴光、低相干干涉与白光共焦三通道复合传感,可在同一坐标系内完成非接触尺寸、轮廓粗糙度与装配间隙同步检测,单批次涡轮叶片检测效率提升42%,数据可直接对接MES系统,实现加工—测量—补偿闭环。
设备核心在于“多元传感融合”:2D影像头负责叶片型面快速扫描,3D共焦探头对冷却孔入口圆度进行亚微米采样,激光微距传感器实时获取边缘倒角高度,三通道数据在0.8秒内完成空间配准,生成可溯源至国家标准的数字孪生模型。配合温度补偿模块,即使车间温度波动±2℃,测量不确定度仍≤0.5μm,满足火箭发动机叶轮0.02mm装配公差要求。
面对航天多品种小批量特点,系统内置AI轮廓匹配算法,可自动识别32种叶片型号并调用对应测量路径,换型时间由30分钟缩短至90秒;同时支持“边测边传”,测量数据通过5G加密链路实时回传数控机,触发刀具补偿,使关键尺寸Cp值稳定在2.0以上,一次交验合格率从92%提升至99.3%,单台设备年节省钛合金原料成本约120万元。
目前,该方案已覆盖航天泵阀、惯导框架、卫星太阳翼铰链等百馀种精密零件,累计完成超过8万件在线检测,缺陷漏检率低于0.01%。随着商业航天发射频次逐年倍增,三次元影像检测技术将持续迭代,为可重复使用火箭与深空探测器提供更高效、更可靠的质量数据支撑。

