面临的挑战：

来自海克斯康的解决方案：

海克斯康压缩机转子自动检测及匹配方案，以专业的测量设备和权威的测量软件为平台，加之针对工件定制化开发的装夹、正向和逆向检测、结果判定、自动匹配、定制报告等一体化的解决方案，提供涉及工件设计与工程、生产加工、计量检测和智能数据监控与分析等丰富的选项，打造贯穿产品全制造周期的综合性解决方案。

检测难点 

•工件尺寸变化大：压缩机转子尺寸范围大，需要多种解决方案适应不同长度转子的检测需求，例如超大超长转子的检测。

•全尺寸检测需求：压缩机转子通常要求全尺寸检测，齿形轮廓、导程、齿顶圆、齿根圆、周节等，检测项目较多，测量时间长；传统的转子检查仪如克林贝格等，只能检测转子，不能检测箱体和长轴转子，应用面窄，软件功能欠缺。

•扫描性能要求高：95%以上的测量项目需要扫描，对扫描精度和性能提出了严格的要求。

•特殊型面检测困难：压缩机转子属于回转体类工件，表面轮廓曲率变化大，测针配置复杂，检测困难。

•检测成本高：专业的齿轮检测设备动辄千万，拥有成本高；检测过程复杂，需要大量的编程时间和专业操作人员，人工成本高 。

•测量报告格式单一 ：测量报告格式单一，无法满足企业定制化的需求，后期处理优化困难。

•转子匹配困难 ：针对阴转子及阳转子，采用人工进行匹配，匹配成功率低，误差大。

•“信息孤岛” ：设计、制造及检测数据无法进行统一的有效分析，实现生产制造过程的闭环及质量监控，进而实现企业的综合质量管理系统。

A.方案用途 

【适用行业】压缩机行业

【适用零部件】各种尺寸螺杆转子

【检测项目】转子型线分析、导程分析、齿距分析、齿顶圆、齿根圆直径和同心度等

【系统功能】自动定位装夹、自动建立坐标系、自动生成测量路径、一键式检测、自动识别合格件、智能匹配合格工件、定制化报告输出

【方案效益】

1）高柔性：兼容各种尺寸压缩机转子的智能检测，标准化的检测程序，仅需修改几项参数即可实现不同型号转子检测；多种检测方式，支持大型转子横放测量，减少了对测量空间的依赖，降低了采购成本；可同时实现转子和箱体的测量，多用途；强大的正向和逆向检测功能，摆脱对于CAD模型数据的依赖，满足各种检测需求；

2）从“不能”到“能”：传统方式检测方式无专业测量程序，本方案可同时实现不同压缩机转子的一键式测量，无需重新编程，编程效率提升10倍以上；

3）提升测量效率：采用四轴联动扫描，一根测针即可完成转子所有项目检测，大大缩短检测时间，相较于普通的测量方式，测量效率提高30%以上；采用自动分针技术，针对转子不同角度的特征测量，自动计算适用测针，节省了手动设置测针和转角时间，降低了人工操作出错风险。相比传统检测方式，测量效率至少提高30%；

4）减少人工及设备成本

人工成本：压缩机转子的回转体类编程十分复杂，采用本方案后，只需根据转子的几何参数在标准程序中修改即可，大幅降低编程人工和配置时间成本；

时间成本：普通测量方式，无变速扫描，无法兼顾效率和精度，本方案采用四轴联动或自动分针技术，最大化的节约了测量时间，降低了时间成本；

5）定制化报告：提供定制化报告，满足各种个性化需求；

6）转子智能匹配模拟：依据间隙和导程数据，精确匹配阴转子和阳转子，最大化匹配组合，有效减少人工匹配的误差，节约后续装配时间；

7）加工中心接口：提供可供机加机床读取的测量结果数据，反馈至机床，及时补偿加工参数，打破“信息孤岛”。 

B.专业的压缩机转子检测方案 

a)功能全面

•可实现转子和箱体同时测量，一机多用 

•可检测多项参数，如齿形轮廓、导程，齿距等

b)灵活测量方式

依据转子不同尺寸，可合理选择竖放和横放两种检测方式。中小尺寸转子采用竖放方式配合转台可实现高效扫描测量；大尺寸转子采用横放方式可有效实现高精度检测。

c)超高速四轴联动扫描

Hexagon集团高精度无极旋转转台，允许工件以任意角度进行测量，有效减少测头转换角度或者测针配置数量，并能根据工件曲率变化，自动调整转台运行速度，极大的简化了测针配置方式，整个工件一根测针即可完成测量。

d)定制化图形报告

图形化的检测报告，可根据用户自身需求专业定制不同样式，如传统的样式或克林贝格样式等。报告内容包含测量报告包含：导程误差、周节误差、间隙等几乎全部指标。

C.智能转子匹配模拟

模拟配对是转子装配、压缩机密封性能的重要保障。对于新型号转子，加工后需要计算密封性能的好坏，对于批量转子安装，每个阳转子对应每个阴转子密封性能不同，需要挑选最佳阴转子进行装配，转子配对的意义在于从阴转子中自动挑选间隙最小的一个用于装配，以达到最佳密封性能。转子配对模拟检查，代替人工判断，大大提高了效率 。

•对于每个阳转子，显示全部符合间隙、导程公差以及最佳配对阴转子。

•如果全部超差，提示无法匹配，提示用户改进加工工艺。  

D.独特的转子逆向功能

支持转子逆向检测功能。参数化界面，封装的测量程序，只需手动打几个测量点，即可自动完成坐标系创建，导程及横截面扫描，并自动到导出工件的左右参数及CAD数模。

E.加工中心接口模块

转子检测方案具备与机床中心相连接的接口，可轻松集成至加工生产线上，实现在线检测。

F.方案组成

a)检测专机

专为解决最复杂的计量问题而设计，具有有效扫描功能的活动桥式测量机。 

独特的TRICISIONTM式（精密三角梁）横梁设计，提供了良好的刚性质量比。轻合金桥架，与传统设计相比较刚性提高了25％，X向导轨重心降低50％，从而保证了平稳、精确的运动。移动桥上轴承跨距更宽，降低了由于桥架自转而引起的误差，从而保证了整机空间精度更高，降低了重复性误差，提高了加速和减速性能，使得测量效率更高。 

经过精密加工的整体燕尾型导轨，提高了机器的精度和重复性。非接触式光栅尺避免了摩擦，装配时一端固定，另一端可随温度变化而调整，光栅热膨胀系数获得PTB认证。

适用于测量箱体类工件，包括各种形状以及对叶片、齿轮和螺旋转子等复杂几何元素的测量，同时还包括了自由曲面。

技术特色：

①超强刚性的全铝结构并配以TRICISION桥架设计

②花岗石工作台，配以燕尾形导轨

③各轴预应力空气轴承

④高分辨率钢光栅尺，具有PTB认证的热膨胀系数

⑤模块化设计的微处理器控制系统，并获CE认证

⑥三轴方向可同时高速扫描测量的三维矢量测头

⑦伺服电机并配以强化同步带传动，降低高速扫描时的机器振动

⑧设置模式下提供探测系统的防撞保护

⑨各轴及工件的自动温度补偿系统

探测系统

专为高速、高精度测量机设计而成。此测头系统的每个轴均由高精度的LVDT（线性可变微分传感器）组成，从而允许携带长达800 mm以及重达650 g的探针和加长杆。其探测模式包括单点触发测量、自定中心和高速扫描，可完成各种复杂的测量任务，包括复杂轮廓和外形的扫描。

能够兼容各种附件，包括各种探针、加长杆、连接座和关节，从而可完成任何测量任务。能够直接通过具备高度重复性的探针吸盘更换测针，而不需重新校正，仍保持测量精度。

超高速四轴联动转台（转子竖放测量）

回转体类零件的检测难点在于扭曲的复杂型面，Hexagon高精度转台完美地解决了这个问题，实现高速联动扫描。

测量软件根据工件曲率变化自动计算出每个测量点的转台角度和测针进出安全点的位置，节约了大量的编程时间。 

b)专业测量软件

海克斯康集团拥有功能强大的计量软件。基于特征进行检测，程序编辑直观，人机良好互动，适合各种操作水平的测量人员使用。支持最新的Windows 10操作系统，具有CAD功能，I++接口，嵌入式界面和可订制的用户界面，便捷的操作，给操作者带来简单明了的操作体验。

目前世界上功能最强大的计量软件之一，其基本测量特征包括点、线、圆弧、椭圆、抛物线、平面、球、圆柱、圆锥、双曲面、椭球、抛物面等。可以对测量元素进行相交投影等多种处理。根据ISO几何产品规范进行形位公差的评价，提供图文并茂的检测报告。

①所有标准几何元素的测量和处理

②联机/脱机自动生成元素探测点

③自由编制子程序和循环

④用户自定义区域的图形化软件包

⑤形状和位置误差评定(按ISO R1101的标准，包括最大实体原则处理)

⑥3D数模导入，IGES和STEP格式，在CAD几何特征上生成测量点

针对专业的计量需求，开发出了多种类型的可选配的测量模块，可完成包括齿轮、齿轮刀具、蜗轮蜗杆、凸轮及凸轮轴、叶片、螺纹、螺旋压缩机转子、齿条等在内的多种复杂形状工件的检测。海克斯康测量软件在专业计量领域，具有难以比拟的经验优势。

c)压缩机转子应用检测模块

海克斯康专业的压缩机转子模块，实现压缩机转子的智能化检测，并可根据客户需求进行开发定制，成本低且十分灵活。

基于海克斯康强大的计量检测软件，整合自动分针技术、三维矢量算法、三维空间补偿算法、转台角度自动生成功能等，有效测量转子的真实轮廓、导程数据等，过程智能化，满足压缩机转子测量高精度、高效率和全扫描的检测需求。

d)压缩机转子匹配模块（选项）

螺杆压缩机的核心部件是螺杆转子，其形状、精度和表面质量直接影响着产品的性能。对转子进行检测分析显得尤为重要。转子配对模拟检查，代替人工判断，大大提高了效率。e)转子逆向扫描模块（选项）

独特的转子逆向功能，通过专业的转子导程计算和CAD模型重建技术，直接检测实物转子，即可精确计算出转子的导程数据，并据此完成CAD模型建立和输出。

f)加工中心接口模块（选项）

可选的加工中心接口模块，可提供可供机加机床识别的测量数据格式，有效通讯加工机床，将测量结果反馈至机加环节。

g)装夹系统

•卡盘（转子竖放测量）

高质量自定心三爪卡盘，适用于多种尺寸工件的装夹。

工件支撑高度可通过增加或减少转接立柱进行调整，适应不同工件的测量要求；

夹具与底板之间可通过球锁快速定位锁紧，可实现多种工件夹具的快速更换。

•定制化夹具（转子横放测量）

依据工件大小及直径等尺寸，定制化开发专业夹具，满足不同需求。

G.先进技术 

a)转台角度自动生成技术

集成转台角度自动生成技术，通过软件先进算法，自动调节转台转速及旋转角度，实现四轴联动自动化扫描，大大提高了转子的检测效率。

b)自动分针技术：

在测量不同角度时，自动计算合理测针，合理规划测量路径，避免了手动分针的繁琐，降低出错的概率，大大提高编程效率。

c)三维空间补偿算法

针对转子复杂的几何外形，应用三维矢量计算方法，自动计算转子的型线及导程的矢量方向，并通过三维空间补偿算法进行补偿得到转子表面的真实轮廓。

d)逆向扫描技术 

本方案拥有独特的转子逆向功能，通过专业的转子导程计算和CAD模型重建技术，直接检测实物转子，即可精确计算出转子的导程数据，并据此完成CAD模型建立和输出。

e)多测头技术 

同时支持高速扫描和触发式探测测量，配合自动更换设备可轻松切换不同的测头，从而最大程度实现灵活性和测量功能。

f)VHSS可变快速扫描技术 

在进行复杂几何特征的扫描时（比如螺旋压缩机）传统的扫描方法需要手动调整扫描速度以避免丢失接触点，采用VHSS技术后，测量机可以在已知几何特征情况下实时调整扫描速度，平直的部位扫描速度快，曲面与弯曲部位扫描速度降低，实现了检测效率与精度的优化。

g)智能锁定扫描技术

对于小圆弧或者棱边曲线，曲率变化较大，常规测量容易产生较大误差甚至停机，为此，海克斯康推出了“智能锁定扫描技术”来解决这个问题。

利用“智能锁定扫描技术”，在扫描过程中自动修正扫描路径并重新扫描，做到测量过程中“永不停机”，并能做到无人值守的测量操作

h)先进模拟仿真技术 

本技术可以使用一台设备进行编程活动的集中检测，几乎能实现100% 的脱机编程检测。实现一台中央设备管理所有生产现场的设备的功能。通过场景对现场的设备（包括检测设备、探测系统、更换架、校验工具、转台、温度传感器、夹具、上下料系统、办公设备、测量实验室、工厂等）进行完整的模拟仿真。可将检测程序在不同场景中进行编写和验证，然后分别布置到不同的制造现场进行实施。

i)多处理器并行的评估和分析

大多数的测量软件顺序执行指令，在大量的数据处理时可能会浪费大量的时间。多处理器并行处理——主CPU 负责测量，并行 CPU 负责数据处理。

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