便攜關節式坐標測量機
便攜關節式坐標測量機由旋轉關節和連接桿件組成,是一種柔性精密坐標測量系統。相比于傳統正交坐標測量機體積龐大、價格昂貴、對環境要求高、不利于攜帶、搬遷、不便于在生產現場進行在線測量、一般只能應用于精密測量室的缺點,該坐標測量系統具有測量范圍大、靈活、輕便、易于搬運等優點,可廣泛應用于航空、航天、汽車制造、模具檢測、逆向工程等領域。融入加工生產線,為企業進行復雜制造過程的規劃、運作、控制和優化提供技術保障。便攜關節式坐標測量機在國內的市場全部被國外公司占領。該類產品市場較大,價格昂貴(每臺售價40-100萬元人民幣)。目前我國對關節類坐標測量機的年需求超過20億元,隨著制造業的升級,汽車制造業、機械制造、模具加工、高端裝備等領域對關節類坐標測量系統提出更廣泛的應用需求。
項目組在4項國家自然科學基金和國家重大科學儀器設備開發專項(2013年立項)支持下,經過15年攻關,攻克關節式坐標測量機多參數建模、快速標定方法、關節位置誤差補償、數據處理與通訊、掃描測量與逆向工程及結構設計和加工工藝等關鍵技術,研制出具有自主知識產權的四代便攜關節式坐標測量機,技術成熟度7級以上。加強工程化研發,建立質量保障體系。掌握全部關節式坐標測量機理論支撐體系,制造超過10臺工程化關節式坐標測量機。目前已經擁有全部生產工藝文件和可靠性保障手段,已經實現3臺測量機的銷售。為實現國產儀器的替代奠定了基礎。圖1為測量機的設計外觀圖,圖2是項目研發的不同測量范圍的多款測量儀器。
項目成果已經進行了小批量市場應用推廣。成果擁有全套關節式坐標測量機理論支撐體系和核心技術、同時進行了必要的可靠性試驗、掌握項目成果工程化必須的工藝文件和輔助支撐條件。小批量市場推廣應用單位包括JAC江淮汽車、奇瑞汽車、上海力信測控技術有限公司、國家大科學工程EAST核聚變大型裝置高精密測試、上海光源精密測量等。主要實現對汽車制造公司模具、焊接夾具、人機工程測量、盾構機關鍵尺寸測試、飛機鈑金件和艙門關鍵零部件測量等領域。
中國石油大學(華東)
2021-05-11