
图1 DEA-Global-KMG设备可以达到更高的数据收集速率,并具备对工件外形进行分析的能力
涡轮机和泵的制造厂家可以通过一种加装系统来显著提高坐标测量仪的工作效率。一方面可以更快速地获得测量点,另一方面可以实现以往无法实现的形状分析。
GE Oil & Gas公司是制造涡轮机、空压机、泵、静液设备和计量输送设备的最大型企业之一。它向其客户提供高价值的技术装备——集成了Six-Sigma-Methodik并达到ISO-9001标准的质量管理系统。该公司总部位于Florenz,在全球已经销售了20000多台机器和设备。这些项目包括了全球最大的LNG空压列车、全球输油、输气管道以及近海采油和采气设备的安全性与生产率的提高。
叶轮检验也属于该公司的典型检测任务。叶轮为一种转子,它由环状或管状的外壳包围起来,诸如输送液体便可在叶轮泵内通过转动而得到输送。为了提高检测速度,GE Oil & Gas公司加装了由Renishaw公司提供的一种带有Revo扫描测量系统的DEA-Global坐标测量装置(KMG)。由此,对典型叶轮进行检测的所需时间可以降低4倍。
由于需要做到全方位的检测,因此KMG装置和编程系统面临苛刻的要求,必须不断适应工作需要。在Florenz的GE工厂里,DEA Global设备被用在对不同规格和外形(1000 mm以内直径)的工件的尺寸测量上(图1)。
由于急切需要改变设备的检测能力而又不想购置新的设备,因此,GE公司决定加装一套Revo扫描测量系统。该系统的轻型扫描头测量动作非常迅速,设备轴的转动速度不再成为一个工作瓶颈——设备经常变成为扫描系统的“支架”。在大多数情况下,这意味着测量动作要比以往快50倍或100倍。
Revo是一种有触觉的扫描测量头,它带有两个内置的测量轴,在使用三个KMG轴的情况下,可以达到五轴测量工作状态。因此,可以实现检测叶轮尺寸的新方法。例如,部件的上部可以通过一种所谓的Gasket(密封面)扫描,只要快速扫过加工面,即可在大约2s的时间内测得上千个测量点。与之相比,采用以往的测量方法测量四个测量点,即需大约30s。通过对这些数据进行最佳化计算,软件可以画出贯穿所有各点的平面,并确定出平面的位置及与其他面的关系。在不久的将来,这些大量的数据即可被用于对表面可能发生的变形量的计算和对工件表面与CAD理想模型的偏差量的精确测定上。

图2 Renscan系统实现对叶轮直径的快速扫描
诸如扫描叶轮外径等的某些动作会受到设备速度的限制,但是,通过Revo系统,可以缩短检测工作的整体时间。设备无需垂直单独靠近每一个点位,而是通过均匀和快速的运动,持续保持与工件表面的接触,由此节省很多时间。在这个运动过程中即可测得上千个测量点。
GE Oil & Gas公司对新系统的精度进行了检测,并对开关式测量方法与Revo直接进行了比较。对比结果表明,测量点的精度至少仍保持在原来的水平,而所测得的测量点的数量却大幅提高。
最后的结果是,GE公司不仅可为加工作业提供一套系统,同时也可为检测作业提供一套系统。Renscan5型系统(图2)被完全集成到GE Oil & Gas公司的生产系统里,测量动作则由Unigraphics-CAD/CAM系统制订并由Renishaw的模式软件执行。
模式与DMIS的兼容性至关重要。设计工件时所确定的3D-CAD模型可以通用从部件的机械加工一直到质量的检验。每一个工件在整个加工流程中通过其系列编号接受跟踪,每一个生产步骤均得到详尽的确认。现在,GE Oil & Gas公司更向前迈进了一步。它在记录表单中又增加了一些质量数据,以便进一步改进加工流程。
GE Oil & Gas公司工作小组对项目的继续发展方向非常清楚:所扫描的数据将用于对形状的比对,并继续加装KMG的其他设备。目前,正在对第二台针对较小叶轮的容量较小的DEA Scirocco设备进行Revo系统的加装。另一台针对特大型叶轮部件的较大型龙门设备同样在考虑加装。这些设备将用于对GE Oil & Gas公司的其他产品部件的检验。因此,贯穿整个测量过程所需的全部Revo系统将会得到应用。
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