展会聚焦

气轮机精磨和涡轮叶片、叶轮检测

涡轮叶片的加工对于位于瑞士Birr的Alstom 动力涡轮系统工厂来说是一个关键环节。在那里,一台Hexagon 计量产业集团的三坐标测量机(CMM) 是柔性制造单元的重要组成部分,主要完成精磨和涡轮叶片以及叶轮的检测。

 

在这个柔性制造单元, 一台Magerle 磨床Centre(MGC 130)和一台DEA 的测量机(Scirocco Activ 14-09-07),在主程序的控制下自动进行不少于5 种叶片和3 种叶轮的精磨和检测。每天三班倒,该单元为各种各样的动力系统生产叶片和叶轮。

 

共有4,000 名员工在两个工厂(Baden 和Birr),Alstom 是瑞士最大的工业公司之一,Birr 的工厂是Alstom 旋转涡轮系统领先的供应商之一。这些高速的旋转系统,需要涡轮叶片具备很高的公差标准,同时Alstom 在制造叶片和叶轮方面有着领先的技术。Alstom 对其柔性制造单元的一个核心需求是具备在线的过程控制程序以保证制造出的叶片和叶轮符合要求, 并在检测过程中无中断。在开发了这个单元之后,Alstom 选择了Hexagon 计量产业集团作为其计量方面的合作伙伴。

 

选择这套测量系统的关键因素在于PC-DMIS 软件能够方便的与其他单元部件进行接口,而且完全是在MS-Windows 环境进行开发。“我们最大的挑战是实现测量机的整合,这样整个制造过程就完全自动化了,”Sven Kohler,
Alstom 的制造工程主管这样说。“ 在对测量值进行分析之后, 测量软件决定工件是否合格。”Hexagon 计量产业集团与瑞士的机床制造商Mgerle 进行紧密合作,开发出Scirocco-MGC 一体化系统,能够确保MGC 130 磨床与Scirocco Activ 密切配合,完成叶片和叶轮的磨制和检测。该单元包括7 部分(下图)

 

  • - 配有上下料位置的托盘传送带
  • - MGC 130.65.65 磨床
  • - 磨床刀具库
  • - Scirocco Activ 测量机
  • - 工件传送机器人(一台配测量机,一台配修边机)
  • - 修边机
  • - 工件清洁装置

 
目前,三个操作人员运行两台磨床,他们的工作任务之一还包括从传送带上拿放工件到FMS 单元。一台机器人然后从工件传送带上拿取工件,把它放在Scirocco 测量机上进行磨前的测量操作。这个操作的目的在于在托盘参考系统
之下建立部件的三维位置。测量机确定部件起初的X, Y 和Z 坐标和其角度位置。这些信息然后传送到MGC 控制器,从而磨加工之前的测量操作后,机器人移动工件放置在一个位于获取正确的加工位置。在完成这一MGC 旋转上料台
的空的固定装置上。一旦工件固定后,旋转上料台旋转180度将固定工件送去研磨。同时,第二套固定装置出现在机器人前面,这套装置上的是研磨好的工件。机器人拿着这个加工好的工件, 把它放在Scirocco 测量机上进行磨制后的检测。只是经过磨制的位置才想对其标准值进行测量。这些结果是最终的,并确保被测特征与图纸要求符合;这是临时的,因为材料还需要移动。每个被测特征被称为反馈参数,该数据从测量机传输到MGC控制器。这使得加工过程随之调整,从而使得被测工件特征能够进行加工并把多余部分去除。通过这个方法,每个涡轮叶片或叶轮,能够根据相关的公差要求进行加工。

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