|
|
|
Предлагаются новые автоматизированные лазерные оптоэлектронные контрольно-измерительные системы "ОПТЭЛ" для контроля геометрических параметров изделий сложной формы в авиамоторостроении при производстве газотурбинных двигателей (ГТД): компрессорных, турбинных лопаток, технологической оснастки - пресс-форм, стержней, восковых моделей, оснастки и др.
Созданы новые бесконтактные лазерные компьютерные системы нового поколения "ОПТЭЛ" для высокопроизводительного контроля геометрии в технологических процессах с гибким и быстрым переходом на разные типоразмеры и виды изделий.
Системы "ОПТЭЛ" позволяют комплексно контролировать все стадии технологических процессов изготовления элементов газо-воздушного тракта ГТД, начиная с исходных заготовок до выходного контроля газо-воздушного тракта - готовых лопаточных решеток ГТД с созданием базы данных по ступеням и в целом ГТД.
Разработаны и производятся системы "ОПТЭЛ" обеспечивающие контроль основных элементов газо-воздушного тракта ГТД:
1) отдельных лопаток и технологической оснастки для их изготовления
2) дисков для рабочих колес
3) лопаточных решеток в сборе ( рабочих колес и направляющих аппаратов ) с предварительной оптимальной раскладкой лопаток по комплектам лопаточных решеток.
Системы "ОПТЭЛ" включают в себя лазерный сканирующий оптико - механический блок с высокоточными координатными и поворотными столами, компьютер IBM PC Pentium промышленного исполнения и развитое оригинальное специализированное программное обеспечение.
Программное обеспечение систем "ОПТЭЛ", созданное в средах MS DOS, Windows 95/98, NT, 2000, XP позволяет в реальном масштабе времени проводить программную обработку, отображение и регистрацию результатов измерений с выдачей различных видов протоколов, в том числе с передачей их по компьютерной сети в АСУ ТП.
При контроле лопаток автоматически измеряются профили пера спинки и корыта. Последние версии систем также обеспечивают точные измерения малых радиусов кромок ( с радиусами менее 1...0,05 мм ) и проведение автоматических измерений за одну установку лопаток, в том числе при их автоматическом вращении.
Системы "ОПТЭЛ-Л" включают в себя специализированное математическое и программное обеспечение, выполняющие измерение фактических размеров профиля изделий и сравнение с заданными по чертежу (мат-моделью), с оптимизацией определения смещения и углового разворота профиля сечений, с созданием базы данных.
Система "ОПТЭЛ-ГТД" предназначена для бесконтактных измерений параметров установки лопаток на заданных сечениях в лопаточных решетках ГТД ( рабочих колесах и направляющих аппаратах ).
Принцип измерения основан на сканировании лопаток "облопаченных" изделий лазерным лучом. Сканирование осуществляется посредством перемещения лазерных головок оптико-механического блока системы относительно вращаемого измеряемого изделия. Для осуществления измерений геометрии параметров установки лопаток предусмотрены соответствующие режимы сканирования лопаток изделия и расчеты ее специфических параметров.
В результате сканирования лопаток в заданных сечениях под разными углами измеряется набор профилей. Это дает возможность получить полную адекватную информацию о фактическом профиле параметров установки лопаток лопаточной решетки ГТД, включая расчетные параметры, которые сохраняются в памяти компьютера, передаются в АСУ ТП, могут выводиться на экран и на печать.
Автоматические измерения геометрии параметров установки лопаток проводятся компьютером под управлением специализированного программного обеспечения ( ПО ) системы. ПО также проводит расчет параметров установки лопаток, отображает и регистрирует значения фактических параметров установки лопаток на каждый типоразмер изделий.
Программное обеспечение системы также позволяет проводить оптимальную раскладку лопаток по комплектам лопаточных решеток.
Высокие точность и производительность бесконтактных измерений систем "ОПТЭЛ" позволяют автоматизировать трудоемкий процесс измерений ответственных изделий, обеспечить 100% объективный контроль сотен и тысяч типоразмеров изделий с регистрацией результатов в памяти компьютера. Производительность контроля - до 200 лопаток в час. Объективность и оперативность контроля позволяет повысить выход годных и качество изделий.
Системы "ОПТЭЛ" позволяют также автоматизировать проведение научных исследований и экспериментов, связанных с формообразованием, включая точную обработку материалов и изделий.
Системы "ОПТЭЛ" для трехмерных измерений внесены в государственный реестр РОССТАНДАРТА средств измерений.
По соотношению производительность / стоимость, по которому обычно сравнивают различное оборудование, системы "ОПТЭЛ" - вне конкуренции. Например, для КИМ ОPTON (Германия) соотношение производительность/цена ( штук лопаток в час / $1000 стоимости ) - 0,002 – 0,007, для телевизионной системы AТОS (Германия) - 0,005 – 0, 01. А для систем «ОПТЭЛ» - 1,5 - 5,0, т.е. системы «ОПТЭЛ» в 500 – 750 раз эффективнее.
Высокая эффективность новых лазерных систем "ОПТЭЛ" подтверждается многолетним опытом успешного использования на ряде ведущих авиамоторных предприятий ( ОАО "КМПО", ОАО "НПО Сатурн", ГУП "Завод им. Климова", ОАО"СНТК им Н.Д. Кузнецова", ММПП "Салют" и др.), нефтедобывающих и др. предприятиях РФ.
Впервые создана и внедрена в производство партия уникальных отечественных лазерных компьютерных систем автоматического контроля в цеховых условиях геометрии газо-воздушного тракта ГТД, отвечающая всем современным требованиям авиамоторного производства и машиностроения.
Дополнительная информация (формат PDF)
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ЛОПАТОК И СИСТЕМ ОПТЭЛ"
Новейший малогабаритный высокопроизводительный вариант системы «ОПТЭЛ»
1. Системы технического зрения: Справочник /Сырямкин В.И., Титов В.С, Якушенков Ю.Г., Галиулин Р.М. и др.- " Радио и связь", Томск, 1993, с.367, с илл.
2. Galiulin R.M. and others, "Computer-aided laser-optoelectronic "OPTEL" 3-D measurement systems of complex-shaped object geometry", Proc. SPIE 2713, Bellingham, USA, Vol.2713, 1996, pp. 363-369
3. Галиулин Рав.М. и др. "Компьютерные лазерно-оптоэлектронные системы измерений геометрии изделий сложной формы "ОПТЭЛ", журнал "Авиационная техника. Известия вузов", N1, 1997 г., c. 100-106.
4.Galiulin R.M. and others, "Optoelectronic computer-aided systems for three-dimensional inspection of complex objects," in Machine Vision and Three-Dimensional Imaging Systems for Inspection and Metrology, Proc. of SPIE, Bellingham, USA, Vol.4189, 2001, pp. 268-275
5.Galiulin R.M., "Optoelectronic computer-aided measuring "OPTEL" systems", in 7-th International Symposium on Laser Metrology applied to Science, Industry and Everyday Life, Proc. of SPIE (Vol. 4900), pp. 486-496, Bellingham, USA, 2002
6.Galiulin R.M. and others, "Optoelectronic computer-aided systems for inspection of GTE complex objects", Proceedings of SPIE (Vol. 4900), pp. 178-184
7. Galiulin R.M. and others, "Optoelectronic computer-aided inspection of blade mounting parameters", Proceedings of SPIE (Vol. 4900), pp. 649-653
8.Галиулин Р.М., «Оптоэлектронные системы для размерного контроля изделий сложной формы», журнал "Автометрия", Изд-во СО РАН, N 5, том 40, 2004, c. 26-37
9.Хабибуллин М.Г., Фирсов А.Г., Проблемы технологии изготовления малоразмерных сложнопрофильных лопаток компрессора ГТД нового поколения, журнал "Авиационная техника", N4, 1998 г.
10.Крымов В.В., Елисеев Ю.С., Зудин К.И., Производство лопаток газотурбинных двигателей/Под ред.В.В.Крымова.-М. :Машиностроение, Полет, 2002, - 376 с.: ISBN 5-217-03133-6
Russian