新一代光学非接触测量仪通过亚像素边缘提取与多频谱共焦技术,将航天器关键部件的测量不确定度压缩至0.3 μm,较上一代接触式方案提升一个量级,为火箭燃料阀体、卫星姿控喷口等核心零件的批量化高可靠检测奠定数据基础。
系统采用4200万像素全局快门CMOS与蓝光LED同轴照明,在30 mm×30 mm视场内实现0.05 μm像素当量;配合自适应降噪算法,可将曲率半径R0.2 mm的涡轮叶片弧面轮廓重复性误差控制在±0.15 μm以内,满足航天QJ 1848A-2017标准对Ⅰ级精密零件的形位公差要求。
针对航天铝合金、钛合金高反光表面,设备集成共焦扫描与偏振调制双通道,实时分离镜面反射与漫反射信号,使Ra 0.02 μm镜面在倾斜25°时仍可获得完整点云,单帧采集时间0.4 s,较传统接触式扫描效率提升8倍,单班可完成120件喷注器盘检测,显著缩短火箭发动机装配周期。
系统支持GD&T全要素自动评价,内置航天专用模板,可一次性输出同轴度、轮廓度、位置度等12项指标,测量报告与MES系统无缝对接,实现零件序列号、炉批号与测量数据的全程可追溯,为航天发射任务提供零缺陷数据闭环。
随着商业航天进入高密度发射阶段,该光学非接触测量方案已批量覆盖火箭贮箱、卫星支架、姿控发动机等200余种精密零件,单年支撑发射任务超30次,将因尺寸超差导致的装配返工率由1.2%降至0.05%,为航天器微米级精度规模化量产提供可靠保障。

