非接触式检测提升骨科医疗器械制造效率

Orchid Orthopedic Solutions 是一家医疗器械制造商，为骨科手术提供制造服务。 他们专注于膝关节植入物的熔模铸造工艺，涵盖了从 3D 蜡模打印、机械加工到 膝关节股骨组件与带柄胫骨板精加工的全流程。这些小部件最初是蜡，后来变为 钴铬合金铸件。

全自动、可重复检测
Orchid 通常根据客户的设计来制造膝关节植入部件，这需要进行高精度且可重复的检测。但部件的有机形状使得单点测量方法耗时且特征评估受限。因此， Orchid 寻求能够实现质量检测流程自动化的技术，以期缩短检测时间并获取更多信息。在对该技术进行 Gage R&R（重复性和重复精度）研究的结果进行评估后， Orchid 购买了 ZEISS ScanBox 光学三维测量机（包括 ZEISS INSPECT 软件）。

Orchid 首席质量工程师 Frank Sears 和他的团队使用软件的编程功能，优化了机器人臂对传感器的定位，加强了数据采集。他们与蔡司自动化专家合作，开发了用于自动检测的定制脚本，能够批量扫描多达24个膝关节植入部件。该软件可智能分离三维网格数据集，并应用相应的检测模板。

检测模板明确了针对表面复杂的铸造部件，需要对其哪些特征进行检测。可以简单快捷地创建模板。一旦创建，便会自动应用特定的检测元素。此外，全场三维数据采集还可通过扫描内部工具来生成数字孪生，从而实现逆向工程，为工具的复制创建实体模型。对于没有可用模型的老式蜡模工具而言，这一功能极为关键。

强化的数据可视化

Orchid 的团队借助 ZEISS INSPECT 对数据进行清晰可视化，可对检测特征和模型的细节进行灵活分级。这项功能可以生成检测报告，加强客户沟通与合作。正如 Sears 所说，“ZEISS INSPECT提供了三维表面图，可以对其实时分析，显示高点和需要返工的区域，这对我们很有帮助。”

在更短的检测时间内获得更多部件信息
新工艺的实施让 Orchid 成功缩短了检测时间，并获得了更多部件信息。过去，检测一个膝关节植入物大约需要四分钟，可测量四个特征。现在，新系统可以在45分钟到1小时内检测40个部件，显著提高了效率，并能测量更多特征。公司还节约了大量成本，这使得未来将有更多产品使用该系统进行扫描。