0.5微米级影像仪助力航天精密制造再升级

2025.12.20

新一代0.5微米分辨率影像测量系统近日通过航天级严苛环境验证,正式切入火箭发动机喷注单元、卫星姿控阀体等关键零部件的在线检测环节。该系统采用亚像素边缘提取算法与低热漂移花岗岩平台,在18℃±0.1℃的恒温条件下,可将重复精度控制在0.3微米以内,满足航天钛合金微孔、微槽100%全检需求,单件节拍缩短至25秒,较传统接触式三坐标效率提升4倍。

技术亮点体现在“双光路融合”与“自适应补偿”两大模块:蓝光共焦扫描负责获取0.1微米级微观轮廓,而高清CCD完成宏观尺寸比对,二者数据在1秒内完成拟合;同时,内置的温湿度与气压传感器实时采集环境变量,通过AI模型动态修正光路折射误差,确保在真空罐模拟的-180℃~+120℃循环测试中,测量偏差依旧小于0.5微米。

现场应用显示,该影像仪对直径0.8毫米、深径比15:1的液氧喷嘴内腔进行非接触取点时,可一次性输出圆度、粗糙度、锥角等12项参数,并将测量不确定度降至0.35微米;配合机械臂自动上下料,单班可完成900件检测,废品率由0.8%降至0.05%,为后续批产提供实时SPC图表,实现加工—测量—补偿闭环控制。

随着航天发射密度逐年递增,0.5微米影像测量系统已成为精密制造产线的“隐形标尺”。专家指出,在确保分辨率不变的前提下,下一步将引入多光谱层析技术,对碳纤维复材分层缺陷进行三维定量评价,预计可把航天器结构件安全系数再提升8%,为我国重型运载火箭和深空探测任务提供更可靠的计量保障。

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