在科研项目中灵活应用CREAFORM 3D 扫描

国际金属加工网 2020年12月02日

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航天系统系是一个主要研究飞机整体以及民用和/或军用航空内部整合问题的综合院系。除民用和军用飞机设计外,还专注于航空边界条件的推导和分析,以及根据这些边界条件和要求对飞机进行评估。作为慕尼黑工业大学航空航天和大地测量学学院的综合院系,航天系统系涵盖了教学和研究领域中复杂的航空工程系统。”

科研项目

在欧洲科研项目 FLEXOP(改善经济性能的无颤振包络扩展)的结构中,研究人员从非常轻和柔性的机翼结构出发,开发并验证新方法,旨在设计颤振阻尼的主被动系统。在欧盟的“Horizon 2020”研究和创新计划中,来自六个不同国家的科研和工业合作伙伴正在研究控制算法、执行器和设计优化问题,并开发配备 7 米翼展和涡轮驱动装置的无人飞行模型来测试所开发的方法。

飞行模型上的几个传感器,如用于测量飞行速度的皮托管,必须尽可能精确地朝向飞行方向,以实现无误差测量。由于安装角度偏离 0°会导致测量数据误差,因此必须通过 3D 扫描非常精确地确定此角度。这个过程面临的挑战在于,必须确定相对于飞机机头的角度,并且皮托管要连接在大约 0.5 米长的机头安装杆的末端。

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  无人飞行模型的机头安装杆的数字化过程

使用 Creaform 的 HandySCAN 3D 三维扫描仪对飞机机身前部(30 cm)进行扫描,以生成测量数据,从而确定参考平面。然后,机头安装杆被数字化处理,并用于确定精确的安装角度。如果没有三维扫描仪,精确的测量将很难实现。HandySCAN 3D 三维扫描仪操作灵活,精度高达 0.025 mm,可快速提供测量数据。在采购 Creaform 3D 三维扫描仪之前,此类测量必须使用昂贵的摄影测量系统进行。

3D 扫描优势

三维扫描仪可进行多种不同的测量,供慕尼黑工业大学航空航天研究所用于一系列其他测量系统无法独立完成的大量可行性应用。可行性应用包括扫描零部件,以使用 3D 打印流程制造精确的零部件。此外,还可以定义所购买的飞机机翼或螺旋桨的轮廓几何形状,这可以提高某些测量和研究任务的精度和简便性。“HandySCAN 3D 扫描小型零部件的能力以及 MaxSHOT 3D 摄影测量系统扫描大型结构的能力,例如扫描静态载荷下翼展为几米的机翼,向我们证实了 Creaform 系统设备的实力。通过对部件乃至整个飞机进行扫描,我们能够量化建造和生产过程中的不确定因素。我们可以在飞行测试中考虑到它们的影响,从而对飞机设计模拟进行验证。”慕尼黑工业大学航空航天和大地测量学学院的航天系统系主任、工学博士 Mirko Hornung 教授解释道。

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Creaform 的光学坐标测量系统 MaxSHOT 3D 可测量长度达几米的结构

该系统的用户评价都是正面的。即使是没有经验的人员也能很快学会对部件的采集和测量。因此,这些技术也可以融入到今后的大学实习中,让学生执行测量任务。

慕尼黑工业大学

航空航天和大地测量学学院航天系统系的历史

1989 年 9 月 18 日,在时任工业大学航空和航天学院主任的工学博士 Harry O. Ruppe 教授的倡议下,航空技术系受资助成立。1989-1990 年冬季学期伊始,曾在 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH 任多年管理职的工学硕士 Gero Madelung 教授,以第一任正教授身份担任该系主任。5 年后,该院系正式归入慕尼黑工业大学。Madelung 教授退休后,1996 年夏天,工学博士 Dieter Schmitt 教授被任命为讲师。自 2002 年 9 月工学博士 Dieter Schmitt 教授离任后,该院系暂时由工学博士 Horst Baier 教授领导。自 2010 年 1 月起,原航空技术系并入现在的航空航天系统,由工学博士 Mirko Hornung 教授领导。

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关于 CREAFORM

Creaform 开发、制造并销售 3D 便携式及自动化测量技术产品,专门从事工程服务。公司提供创新应用解决方案,如 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损检测、产品开发和数值模拟 (FEA/CFD)。公司的产品和服务面向各大行业,例如汽车、航空航天、消费品、重工业、医疗保健、制造业、石油与天然气、发电业以及研究与教育。

Creaform 的总部和制造运营地位于加拿大魁北克省莱维斯 (Lévis),在莱维斯和法国的格勒诺布尔 (Grenoble) 都设有创新中心,在加拿大、美国、墨西哥、巴西、法国、德国、意大利、西班牙、中国、日本、韩国、泰国和新加坡都拥有直销业务。Creaform 是 AMETEK 公司旗下部门 AMETEK Ultra Precision Technologies 的一员,AMETEK 系全球领先的电子仪器和机电设备制造商,年销售额达 50 亿美元。

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( CREAFORM形创)

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