本课题来源于广东省市场监督管理局（原广东省质量技术监督管理局）科技计划项目，资金为自筹。换热器广泛用于空调等产品中，翅片是决定换热的主要部件，对特定结构的换热翅片，其翅片开窗角度影响换热空气的流动性及换热系数，从而直接决定换热器的换热性能，通过仿真及数值计算等手段可得到影响关系：特定结构的翅片存在最佳开窗开窗角度，此开窗角度下换热器拥有最佳的换热性能，大于或小于该角度都会导致换热性能的下降。换热主要集中在开窗前端，阻力损失主要集中在翅片区域，压降随着开窗角度的增大而增大；在相同的工况条件下，开窗角度为27°时，翅片表面传热系数最大，具有更好的综合性能。翅片开窗角度直接影响换热性能，且该参数存在最优角度，过大或过小都会导致换热性能降低，考虑到我国的空调装机体量，该参数影响能源消耗。

    由于翅片开窗角度对性能影响的重要作用，为保证产品质量，企业需要监测冲压出的翅片开窗角度数据是否符合工艺要求。但由于翅片开窗尺寸较小，结构复杂，且铝片材料易塑性变形，无法采用常规的接触式测量方法。国内同行企业有采用胶固化后制作剖面利用影像仪进行测量的方法，但该方法属于破坏性测量，制备样品过程复杂且耗时需要数小时，受人工操作影响较大，而且该方法只能实现小批量抽样检测，不利于对产品质量的及时控制与反馈。 散热翅片开窗是由冲压机多次冲压而成，且材料为多为铝箔，非常容易塑性变形，另外开窗是在片上，没有切面位置，难以使用影像等手段进行测量。目前企业采用胶固化然后再切片拿到影像仪上测量，该方法需要耗时数小时，且切片过程中很容易造成翅片变形，可操作性较低。

    项目针对翅片的物理特性经过方案论证及多种测量原理的对比试验，最终采用非接触激光轮廓测量方案：自主开发测量系统，控制激光轮廓传感器获取翅片开窗特征区域线型轮廓数据，基于格拉布斯(Grubbs)数据剔除、特征自适应识别、区域寻优算法及最小二乘法，实现对翅片8个开窗角度的自动识别与智能测量。，系统具有以下特点：

    （1）系统采用激光非接触测量的方式，实现非破坏性测量，克服了现有技术方案破坏性测量的局限，测量后的样品可继续使用；

    （2）获取轮廓后，系统自动识别开窗特征，同时获取8个开窗角度参数及3个关键尺寸参数，实现“一键测量”。（现有的胶固法和光通量法需要逐个测量每个开窗角度）；

    （3）系统具有自适应轮廓识别及区域寻优功能，可对特征轮廓进行智能识别，并对自动识别的特征测量区域进行步进循环拟合以寻找最佳拟合区段，对翅片摆放位置的敏感程度较低，整个测量过程在10秒钟内即可完成，极大提高测量效率（目前采取的固化测量法需要数小时才能完成测量过程）；

    （4）系统与MES系统互联，通过WebService接口实时传输测量数据至上层分析系统，实现测量数字化，提升制造-检测流程的数字化及智能化水平；

    （5）系统具备数据分析功能，可按条件筛选历史测量数据，监控加工数据变化趋势，为冲压刀具磨损状况提供数据支撑以实现刀具的预测性维护。

    系统通过广州市计量技术检测研究院的测量精度测试，开窗角度测量误差不超过±0.2°，软件通过了福建省计量技术研究院测试，测量一片翅片的时间不超过5.21秒，目前，项目的成果已成功应用在企业生产中，装置已交付企业使用5年，运行稳定。