三维测量仪护航航天器核心部件微米级精度

2025.12.26

  新一代航天器对结构件形位公差提出≤±5μm的严苛要求,传统接触式量具已无法满足。最新部署的三维测量仪采用多频激光干涉与蓝光栅格双光路系统,在-20 ℃~60 ℃环模舱内实现0.3+L/1000 mm的空间精度,将燃料阀体、陀螺支架等关键部件的检测效率提升4倍,单件测量时间由45分钟缩短至11分钟,为高密度发射任务提供数据支撑。

  设备核心在于“闪测+追踪”算法:高速CMOS在0.8秒内完成2000万个点云采集,AI边缘计算芯片同步拟合NURBS曲面,自动识别焊缝、铣削刀纹等23类缺陷,最小可分辨0.02 mm的裂纹开口。配合碳纤维桁架式结构,热膨胀系数降至1.2 ppm/℃,在真空罐外原位标定即可保证六个月重复性误差<0.5μm,省去反复回厂校准的停机损失。

  实际产线集成时,测量仪通过EtherCAT总线与五轴龙门机床实时握手,刀补数据闭环反馈周期仅8 ms,使钛合金舱段壁厚加工精度从±0.05 mm提升至±0.015 mm,一次性交检合格率由88%升至99.2%。同时,系统生成符合GB/T 19022的全尺寸DMIS报告,可直接上传航天质量追溯平台,实现关键尺寸15年可追溯,满足型号“零疑点”归档要求。

  随着商业星座批产需求激增,该三维测量方案已扩展至贮箱箱底、太阳翼驱动机构等100余种零件,单条产线年产能由30套提升至120套,综合制造成本下降27%。未来,结合在轨数字孪生技术,地面测量数据将实时映射至卫星健康管理系统,为长寿命航天器提供全周期精度护航。

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