最新一代影像测量系统通过亚像素边缘提取与多光谱共焦技术,将航天钛合金舵面轮廓度误差压缩至0.8 μm,较传统三坐标效率提升3.2倍,单件检测节拍缩短至45秒,标志着我国非接触测量正式进入“亚微米”时代。
系统采用4200万像素全局快门CMOS与蓝光条纹投影,在30℃±0.1℃的恒温舱内实现±0.3 μm重复精度;AI轮廓补偿算法可自动修正钛合金因激光选区熔化带来的0.5 μm级表面起伏,确保舵面翼型与理论模型偏差≤1 μm,满足火箭伺服机构对空气动力面的严苛要求。
针对航天多品种小批量特点,设备集成激光、白光、触发式三合一传感器,可在同一坐标系下完成二维几何量、三维自由曲面及0.1 mm微孔直径的同步检测,切换时间<5秒;模块化治具库兼容φ5 mm—φ500 mm异形舱段,换型准备时间由2小时压缩至12分钟,单班次可完成120件舵面全尺寸报告输出。
测量数据通过OPC-UA协议实时上传MES系统,关键尺寸CPK值低于1.33时自动触发声光报警,并联动加工中心补偿刀补,实现“测—判—调”闭环;半年试产数据显示,舵面废品率由0.7%降至0.05%,每年可为运载火箭节省钛合金毛坯成本约360万元。
随着商业航天发射频次逐年递增,微米级影像测量技术已成为保障飞行器可靠性的核心手段;下一步,该技术将推广至液体火箭发动机涡轮泵叶轮与卫星太阳翼铰链等关键件,持续为高密度发射任务提供“零缺陷”数据支撑。

