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满足一流的质检要求

来源:荣格 发布时间:2017-09-07 519
工业金属加工汽车制造整车及零部件金属成型机床机加工总装与装配工程塑料加工设备橡胶加工设备及零件其他
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当坐标测量机已无法尽数满足当面汽车制造产业的测量需求时,尤其在曲轴失衡等一系列问题开始接踵发生后,福特(Ford)开始寻找能够提供更加精准检验的解决方案。突破以往局限,在蔡司3D光学结构光扫描的帮助下,福特降低了废品率并提高了生产量,持续保证一流的质量检验。

现场系统设置以及扫描组件

现场系统设置以及扫描组件

福特汽车公司的无损评估实验室(NDE)位于美国密歇根州利沃尼亚市,是福特汽车零部件质量检验和故障分析的领先实验室之一。过去,福特测试选用的是三坐标测量机CMM程序,而CMM对程序的依赖性程度较高,且只能测量操作员预先设定的离散性表面点。尽管CMM结果显示,所有曲轴都在规定公差范围内,但原型V8曲轴在投产时出现的严重失衡问题,不得不让福特正视这一检测方式的弊端。究其原因是,离散性CMM点无法全面描述零部件,也无法显示趋势和尺寸变化。因此,CMM程序无法满足定时要求,废品率很高。

福特NDE相关人员表示,公司需要的是一种不仅易于使用,而且在扫描时间和尺寸精度上优于其高能计算机断层(CT)系统的光学扫描仪。在寻找适用于曲轴检验工具的过程中,NDE评估了多家企业生产的光学扫描仪,找到选择更加符合福特高精度要求的故障检测分析仪。

经过几次六西格玛实验后,NDE发现:蔡司(ZEISS)扫描仪不仅能够满足所有精度要求,而且成本仅为其竞争对手的1/3。显然,这要归功于蔡司先进的COMET传感器,它可以从不同角度对需要测量的零部件进行扫描,然后通过照相机全面拍摄,随后转换为软件中的3D点云。接下来,自动将3D数据与软件中之前的测量结果进行比对。在这一过程中,可以手动或使用转台(通过软件控制)完成组件的定位,方便、快捷,大大提高了生产效率。最后,将CAD模型与真实物体的最终3D数据进行对比。

相比仅提供离散点功能的CMM,光学3D扫描能够在轮廓公差内改变整个零部件,可以更快、更可靠地优化平衡。简言之,精准的数据分析将帮助福特在最早的时间内发现问题,大大提高了生产效率。

目前来说,3D扫描已成为汽车制造领域对6.2L、6.7L和2.5L曲轴加工过程中的半成品进行优化的主要工具。“除了传统的CMM检验,福特还将CT扫描用于内部检验中。当今的光学扫描仪能提供比CT更精确的外部尺寸分析,且速度更快。对于曲轴的尺寸分析,需要扫描的都是外部特征,蔡司先进的技术可使我们用极短的时间满足所有要求。”福特汽车公司制造工程师Beverly Minicilli先生如是说。

起初,福特旗下不少工厂只使用传统方法进行零部件检验,但通过使用蔡司光学结构光扫描仪,可以很快实现可靠的零部件检验。Beverly Minicilli表示:“每年,我们扫描的曲轴达500多根。即便是CMM结果显示所有曲轴均在规定的公差范围内,但由于CMM只捕捉离散性预设点,因此无法解决严重的失衡问题,而光学3D扫描仪则可以清晰地识别出来。在配合使用蔡司光学扫描仪后,大幅降低了半成品重量和机床消耗,这帮助福特测试的每个程序节省的平均成本超过5万美元。”

在生产前轻松找出曲轴不平衡的根本原因,可以快速实施纠正措施,最终加快了福特V8曲轴的投产和上市时间。得益于蔡司创新的3D光学扫描仪,福特有效解了现有曲轴失衡问题,这令他们在确保一流的质量检验效果方面可以走得更远。


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