系統(tǒng)/應(yīng)用:ZEISS COMET 5
領(lǐng)域:汽車制造
客戶:福特汽車公司(美國(guó)密歇根州利沃尼亞市)
任務(wù)
福特汽車公司的無(wú)損評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(NDE)位于密歇根州利沃尼亞市,是汽車零部件質(zhì)量檢驗(yàn)和故障分析的領(lǐng)先實(shí)驗(yàn)室。福特使用3D光學(xué)掃描持續(xù)保證一流的質(zhì)量檢驗(yàn)。過(guò)去,程序?qū)MM的依賴性較高,而CMM只能測(cè)量操作員預(yù)先設(shè)定的離散性表面點(diǎn)。盡管CMM結(jié)果顯示,所有曲軸都在規(guī)定公差內(nèi),但原型V8曲軸在投產(chǎn)時(shí)還是出現(xiàn)了嚴(yán)重的失衡。離散性CMM點(diǎn)無(wú)法全面描述零部件,也無(wú)法顯示趨勢(shì)和尺寸變化。因此,由于程序無(wú)法滿足定時(shí)要求,廢品率很高。
在尋找適用于曲柄軸的其它檢驗(yàn)工具的過(guò)程中,NDE評(píng)估了很多種不同的光學(xué)掃描儀。對(duì)光學(xué)掃描儀進(jìn)行并列比較,在進(jìn)行幾次六西格瑪實(shí)驗(yàn)后,NDE發(fā)現(xiàn)蔡司掃描儀不僅能夠滿足所有精度要求,而且成本僅為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的三分之一。ZEISS COMET傳感器在部件上投射一系列圖案。照相機(jī)拍攝這些圖案,隨后轉(zhuǎn)換為軟件中的3D點(diǎn)云。它可以從不同的角度進(jìn)行掃描,全面拍攝零部件。然后自動(dòng)將3D數(shù)據(jù)與軟件中之前的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)??梢允謩?dòng)或使用轉(zhuǎn)臺(tái)(通過(guò)軟件控制)完成組件的定位。然后將CAD模型與真實(shí)物體的最終3D數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。
解決方案和產(chǎn)品
福特的目標(biāo)是購(gòu)買一種不僅易于使用,而且在掃描時(shí)間和尺寸精度上優(yōu)于其高能計(jì)算機(jī)斷層(CT)系統(tǒng)的光學(xué)掃描儀?!?D掃描已成為對(duì)用于6.2L、6.7L和2.5L曲軸加工過(guò)程的半成品曲軸進(jìn)行優(yōu)化的主要工具,”Beverly說(shuō)。除了傳統(tǒng)的CMM檢驗(yàn),福特還將CT掃描用于內(nèi)部檢驗(yàn)中。Beverly表示“當(dāng)今的光學(xué)掃描儀能提供比CT更精確的外部尺寸分析,且速度更快。對(duì)于曲軸的尺寸分析,需要掃描的都是外部特征;蔡司技術(shù)可使我們用極短的時(shí)間滿足所有要求?!?/div>
為客戶帶來(lái)的結(jié)果/好處
由于只使用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)導(dǎo)致了嚴(yán)重的失衡問(wèn)題,福特通過(guò)使用蔡司3D光學(xué)結(jié)構(gòu)光掃描檢驗(yàn)原型V8曲軸,降低了廢品率并提高了生產(chǎn)量?!?D掃描已成為對(duì)用于6.2L、6.7L和2.5L曲軸加工過(guò)程的半成品曲軸進(jìn)行優(yōu)化的主要工具,”福特汽車公司制造工程師Beverly Minicilli說(shuō)。
雖然很多福特工廠只使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行零部件檢驗(yàn),但通過(guò)使用蔡司光學(xué)結(jié)構(gòu)光掃描儀,NDE很快實(shí)現(xiàn)了可靠的零部件檢驗(yàn)。Beverly表示:“我們每年掃描的曲軸有500多個(gè)。通過(guò)使用光學(xué)掃描儀獲得的結(jié)果,我們大幅降低了半成品重量和機(jī)床消耗,每個(gè)程序節(jié)省的平均成本超過(guò)5萬(wàn)美元?!?/div>
蔡司光學(xué)掃描儀使福特能在生產(chǎn)前輕松找出曲軸不平衡的根本原因,并快速實(shí)施糾正措施,最終加快福特V8曲軸的投產(chǎn)和上市。
優(yōu)勢(shì)/陳述
“CMM結(jié)果顯示所有曲軸均在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。由于CMM只捕捉離散性預(yù)設(shè)點(diǎn),因此無(wú)法解決嚴(yán)重的失衡問(wèn)題,而光學(xué)3D掃描儀則可以清晰地識(shí)別出來(lái)?!?/div>
“光學(xué)3D掃描使我們能夠在輪廓公差內(nèi)改變整個(gè)零部件,相比僅提供離散點(diǎn)功能的CMM,可以更快、更可靠地優(yōu)化平衡。3D掃描目前是福特所有程序的生產(chǎn)前許可流程的重要部分,常用于根本原因分析和優(yōu)化舉措?!?/div>
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