新一代光学非接触测量仪以亚微米级重复精度与全闭环光栅技术,成功将航天器舱段对接面轮廓误差控制在±2 μm以内,使我国某型运载火箭燃料贮箱装配效率提升42%,单台设备年节省返工成本逾千万元。
设备采用多频共焦白光传感器与高速CMOS立体视觉融合方案,可在300 mm×300 mm视场内一次性采集1.2亿个三维坐标点,配合AI边缘计算芯片,实现0.1 s内完成复杂曲面与0.05 mm薄壁结构的同步比对,测量不确定度降至0.8 μm,满足GJB 2440A-2020对航天精密部件的严苛要求。
针对航天钛合金、铝锂合金易变形难题,系统内置主动温控激光干涉补偿模块,实时修正由20 ℃±0.1 ℃温差引起的热漂移,确保长轴类零件在2 m行程内直线度误差≤1 μm;同时配置真空兼容接口,可直接在10⁻³ Pa模拟舱环境中完成卫星支架安装孔位的在线检测,减少30%的二次装夹风险。
产线集成方面,设备支持MODBUS-TCP与航天MES无缝对接,测量数据自动关联每颗铆钉、每处焊缝的编号,形成可追溯数字孪生档案;当关键尺寸偏移超过±5 μm时,系统0.3 s内触发加工中心刀具补偿,实现“测量—修正—再测量”闭环,使贮箱圆度一次合格率由92%提升至99.5%。
目前该光学测量方案已覆盖航天器燃料阀门、导航平台支架等七大类核心部件,单套系统年均完成3.6万次在线检测,帮助总体单位将微米级精度跃升转化为发射任务可靠性提升,为我国后续深空探测工程奠定坚实计量基础。

