三維光學(xué)彎管測量技術(shù):復(fù)雜彎管三維重建、彎管機(jī)校正、彎管尺寸測量

　　為推動(dòng)我國管材成形領(lǐng)域相關(guān)理論和技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用學(xué)術(shù)交流和合作，增強(qiáng)領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者間的思想交流碰撞，以“管材智能成形技術(shù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”為主題的“全國管材成形技術(shù)論壇”于2021年4月24-25日在上海市召開。

　　據(jù)了解，管件廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、能源、電子等諸多領(lǐng)域，是兼具結(jié)構(gòu)和功能效用且量大面廣的關(guān)鍵輕量化構(gòu)件。高端裝備制造對(duì)產(chǎn)品輕量化、高精度、高可靠性和低成本的迫切需求，勢(shì)必需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展高性能輕量化管材成形理論與技術(shù)，使得管材成形向精確、綠色和智能化方向發(fā)展。

　　為了探討現(xiàn)有管材制備和管材成形與連接等技術(shù)難題，本次會(huì)議邀請(qǐng)了眾多業(yè)內(nèi)知名學(xué)者、專家做邀請(qǐng)報(bào)告。在會(huì)議現(xiàn)場，浙江金馬遜機(jī)械董事長/正高級(jí)工程師林偉明先生受邀做了題為《面向航空航天復(fù)雜金屬導(dǎo)管塑性成形機(jī)理與柔性集成制造系統(tǒng)研究》的報(bào)告，深入地分析了航空復(fù)雜金屬導(dǎo)管塑性成形與柔性制造的技術(shù)研發(fā)和取得的成果，并展示了新拓三維最新彎管測量設(shè)備。作為在彎管三維光學(xué)測量市場占有率位居前列的品牌，新拓三維攜應(yīng)用于管材成形的三維光學(xué)測量技術(shù)方案及產(chǎn)品成果驚艷亮相，吸引了各方的廣泛關(guān)注。

　　彎管在線檢測方案

　　新拓三維現(xiàn)場展出的Tube Qualify三維光學(xué)彎管測量系統(tǒng)，是國內(nèi)唯一自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非接觸式彎管在線檢測專用設(shè)備，包括測量精度、測量穩(wěn)定性在內(nèi)的多項(xiàng)核心指標(biāo)參數(shù)優(yōu)于國際光學(xué)測量行業(yè)巨頭。它采用非接觸式三維光學(xué)測量技術(shù)，快速捕捉復(fù)雜管件的三維數(shù)據(jù)，并快速重建出三維模型，可勝任用于測量彈性管、自由形狀彎管、具有連續(xù)轉(zhuǎn)彎的管件。

　　Tube Qualify三維光學(xué)彎管測量系統(tǒng)可與自動(dòng)上料架、機(jī)器人、全電動(dòng)數(shù)控彎管機(jī)、上位機(jī)控制系統(tǒng)等自動(dòng)化設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)高效率的自動(dòng)化彎管檢測。如今，Tube Qualify產(chǎn)品已在航空航天、汽車、軍工、能源等多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?；谧灾餮邪l(fā)的技術(shù)實(shí)力，新拓三維還支持功能定制，以符合用戶對(duì)多元化管件測量需求，在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中創(chuàng)造更大的價(jià)值。

　　彎管外形測量方案

　　航空、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了躲避復(fù)雜結(jié)構(gòu)的干涉，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的彎管形狀各異，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在發(fā)動(dòng)機(jī)管路組裝過程中，總會(huì)出現(xiàn)由于管路尺寸導(dǎo)致管路安裝困難或者安裝不上的問題。新拓三維XTOM三維掃描儀，可對(duì)汽車配件彎管進(jìn)行三維掃描，獲取全尺寸三維掃描數(shù)據(jù)，可檢測彎管直徑，孔位直徑、位置度、同軸度等全尺寸偏差。

　　對(duì)于彎管焊接變形的測量，過去的解決方法通常是分析卡座焊接偏差，逐一校核圖紙尺寸，無法精準(zhǔn)測量管路累計(jì)折彎偏差后的尺寸誤差，影響安裝，返修費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耽誤工程工期。XTOM三維掃描儀通過獲取不規(guī)則彎管三維數(shù)據(jù)，與原數(shù)模進(jìn)行全方位比對(duì)檢測，可實(shí)現(xiàn)偏差的數(shù)值標(biāo)注，以便于精確地調(diào)整尺寸偏差，減少管路安裝過程中出現(xiàn)的諸多問題。

　　彎管及材料應(yīng)變測量方案

　　從彎管的加工制造上看，它主要在加熱的過程中彎曲，彎管的塑性彎曲變形，受壓側(cè)容易發(fā)生塑性失穩(wěn)，產(chǎn)生壓曲甚至是波浪褶皺，且增加橫截面的橢圓度，嚴(yán)重影響彎管質(zhì)量?；顒?dòng)現(xiàn)場展出的XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，可以對(duì)彎管制造過程進(jìn)行全場應(yīng)力應(yīng)變測量，評(píng)估彎管由于溫度、應(yīng)力產(chǎn)生的變形或者回彈，并可驗(yàn)證有限元模擬分析結(jié)果，合理控制彎管折彎工藝和數(shù)據(jù)。

　　制造彎管的許多材料一旦預(yù)熱就會(huì)變形，這一原理用于管道的加工和彎曲，其加熱溫度需要在一定范圍內(nèi)。在選用材料提升彎曲性能時(shí)，需確定材料在不同溫度下的力學(xué)性能(比如在高溫下的屈服極限、抗拉伸、抗扭曲等)。XTDIC系統(tǒng)采用非接觸式測量方法，在高溫環(huán)境下也可測量材料的表面位移和應(yīng)變分布，全程記錄材料在不同溫度下的力學(xué)性能，對(duì)于彎管材料的選型和改進(jìn)有重要的應(yīng)用價(jià)值。

　　高端裝備制造技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新方興未艾，精密管件正迎來更廣闊的行業(yè)市場，新拓三維將繼續(xù)加大研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局力度，匯聚更多人才團(tuán)隊(duì)，聚集行業(yè)用戶產(chǎn)業(yè)需求，共同打造管材成形測量技術(shù)創(chuàng)新高地，賦能更多關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型發(fā)展。