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海克斯康便携式装备与工业软件这样搭,助力小型水电站“狂飙”升级

国际金属加工网 2023年02月16日

引水式水电站是采用引水建筑物以集中天然河道落差进行发电的水电站,具有工程简易、造价较低等特点,在做好合理统筹规划的前提下,可以提供更为绿色环保的清洁能源。

佩尔顿水轮机是引水式水电站常用的水轮机类型,也是其工作的核心部件。它可以利用水流冲击水斗的方式来获取能量,其性能表现将最终决定水电站的运行效率和工作的稳定性。

从逆向设计到质量检测,全链路提升水轮机核心性能

为了进一步提升水电站的发电效率,海克斯康综合旗下便携式装备与工业软件方案,全面助力佩尔顿水轮机的性能升级,从逆向扫描、工程仿真到生产质量检测,打通全链路数据,真正以数据驱动设计制造升级。

Step1:3D数据现场采集

产品链接:RA8绝对臂扫描系统

为更好地完成对佩尔顿水轮机的改造,首先需要对现有工件进行精确的3D数据扫描,以供后续处理分析。佩尔顿水轮机的重量通常高达800kg,送到检测室测量极其不便。为此海克斯康提供了RA8绝对臂蓝光扫描检测方案,可以在不拆工件、不停机的情况下,在现场快速准确地完成3D数据采集。

高精度RA8绝对臂测量机支持IP54防护认证,并内置电池和WIFI无线连接功能,是理想的现场测量设备。此外,该方案还选配了性能优异的AS1蓝光扫描测头,扫描速度高达120万点/秒,凭借创新性SHINE技术,可对高亮、高暗工件直接扫描而无需预处理,能够精确获取水轮机水斗形状的三维点云数据。

Step2:逆向工程数据处理

产品链接:REcreate逆向软件

绝对臂获取的点云数据,可通过REcreate软件实现逆向处理和CAD建模,从而完成水轮机设计的改进和优化。REcreate 逆向工程处理软件,专为CAM用户实现简单高效的CAD建开发,能最大程度降低操作的复杂性,用户再也无需在扫描和逆向软件中来回切换。

借助REcreate提供的专业技术,用户可以在软件中直接使用绝对臂对工件进行扫描和触测,并能对获取的点云数据进行过滤和优化,生成精细、光顺的三角网格,进而获取所需的曲线和曲面模型。

Step3:设计与加工仿真验证

产品链接:海克斯康工业软件

利用REcreate软件生成CAD模型之后,为了最大程度提升水轮机产品性能,海克斯康工业软件也提供了贯穿设计、工艺、制造全过程的仿真验证方案,有效提高了产品品质与加工效率。Cradle CFD软件通过流体仿真,可轻松确认水轮机水流压力影响下的晃动情况;Simufact Additive PBF软件能够预测工件3D打印完成后的变形情况,并能自动优化工艺流程,减少时间和成本消耗;ESPRIT软件进行加工编程和模拟仿真,能够有效优化机床的加工路径;使用NCSIMUL软件,还能对加工G代码进行精确验证和高效优化。

Step4:大尺寸工件现场测量

产品链接:Leica AT500绝对激光跟踪仪

新加工的水轮机工件,尺寸大且不易搬动,可以选用Leica AT500绝对激光跟踪仪,配合反射球和B-Probe Plus手持式测头,在车间现场对工件直接进行测量,从而判断其外观特征和关键尺寸是否符合新的设计要求。

Leica AT500采用内置控制器设计,可由电池供电,轻巧便携且易于安装,并支持IP54防护等级要求,能满足用户在各种复杂环境下的现场测量需求。借助B-Probe plus手持式测头,更可以轻松实现隐藏点的测量,它具备完整的无线测量功能,并具有更广的接收角度,能给用户带来更好现场使用体验。

Step5:测量软件质量验证

产品链接:Inspire软件

为了验证水轮机表面加工是否设计要求,判断新工件水斗的外形轮廓是否与CAD模型相符,用户还可以使用绝对臂测量机对新工件进行整体扫描,并采用全新一代的便携式检测软件Inspire对测量结果进行专业分析。

Inspire软件具有强大的测量功能和兼容能力,适用于各种便携式测量设备,同时支持接触式测量和激光扫描而无需切换操作界面。Inspire软件界面简洁直观,拥有全面的GD&T形位公差及特征检测功能,扫描数据在与CAD模型进行比对后,还可通过彩色色差图的形式显示,并能输出内容丰富的图形化报告。

借助海克斯康提供的完整的水轮机改造方案,用户能够快速实现佩尔顿水轮机的产品改进,从而有效提升小型水电站的运行效率,加大绿色能源的提供力度。在这一方案的组成当中,以Leica AT500激光跟踪仪、RA8绝对臂扫描系统、Inspire检测软件、REcreate逆向处理软件为代表的便携式产品,提供了简单、高效、易用、精确的现场测量解决方案,结合海克斯康工业软件所具备的强大功能,为最终实现佩尔顿水轮机的成功改进,提供了最为有力的支持。

原文链接

(海克斯康制造智能)

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