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如何提升汽车钣金件制造商的生产效率

Creaform 形创定制化解决方案赋能多品类批量自动化质量控制

随着中国汽车工业的快速发展,消费者的消费观越来越成熟,消费理念也日趋多元化,消费者买车在考虑基本代步需求的同时,对于整车质量包括外观造型在内的审美也日益提升,因此,各大车企对于外观造型的新颖度、复杂性等方面的需求也加剧了模具设计、钣金件冲压制造调试等供应商的压力和挑战。

在机械自动化加工制造领域,钣金行业的发展有目共睹。伴随着汽车行业的飞速发展和产能迭代,传统的钣金工艺和生产效率已经不能满足人们日益增长的需求,因此需要在传统技术的基础上做出改变,融汇创新、与时俱进!

南京星乔威泰克汽车零部件有限公司专业从事汽车底盘总成、车身零部件设计与制造,是一家具有设计、开发、制造为一体的汽车底盘、车身全服供应商。在找到Creaform形创公司之前,他们的质量控制部门在生产制造中面临不同的挑战。

挑战一:冲压模具的定期质量控制

Employee on the production line using a MetraSCAN 3D scanner to measure stamping dies

众所周知,冲压作为汽车生产的四大工艺之一,是靠压力机和模具对板料施加外力使之塑性变形,获取一定形状、尺寸和性能的生产技术。冲压所使用的模具即冲压模具,是批量生产加工钣金件产品的专用工具,它以特定的形状来使原材料成型。

 在该公司的冲压模具车间,由于每天需要生产大量的钣金件产品,模具的磨损不可避免。对于质量控制部门而言,为了保证产品质量,对模具的定期检测显得尤为重要。 而在冲压模具车间,由于环境十分复杂,噪声、震动等不确定因素随处可见,而汽车的钣金件产品又形状各异,非常复杂。这就对用于质量控制的检测设备的要求更为严苛,不仅对其精度有高要求,对其检测效率、复杂环境的适应能力的要求也不容小觑。

Close up of employee on the production line using a MetraSCAN 3D scanner to measure stamping dies

传统的检测设备,如三坐标等固定式检测设备,由于对环境、温湿度有着严格的要求,无法满足直接在冲压模具车间进行检测的需求,而来回搬运模具又会导致额外的人工和成本,且检测效率相对较低,因此,该客户迫切需要一套可在复杂环境下进行高精度测量的便携式检测系统。而配备高精度、高速和操作简便等优势的Creaform 形创公司的便携式光学三坐标扫描仪 MetraSCAN 3D正好可以充分满足该客户的各种需求。

在使用便携式光学三坐标扫描仪 MetraSCAN 3D 一段时间后,质检人员纷纷表示:“这款三维扫描仪 MetraSCAN 3D 真的太适合我们的冲压车间了,它快速且精确,配备了 15 条蓝色激光十字线,精度高达 0.025 mm,每秒可执行 1,800,000 次测量,用户界面友好,无需预热、实时网格生成,所见即所得、符合人体工学的设计除了让我们快速完成检测任务之外,还大大减少了体力消耗。”

Left: Employee on the production line using a MetraSCAN 3D scanner to measure stamping dies - Right: Screen displaying the color map of the scanned casting dies and model

挑战二:钣金件产品的多品类大批量自动化质量控制

随着钣金件产品产能的升级,对于质量控制部门来说,产品质量控制的要求也逐渐提高。传统用检具手动检测的方式显然已经无法满足大规模批量生产的节拍需求。另外,客户对于钣金件产品的检测也有着非常严格的要求。由于钣金件形状结构复杂,传统手工检测的效率低下,且完全依赖操作人员的经验水平;而很多钣金件都是高亮反光的材质,在不贴点、不喷粉的前提下,对于许多三维扫描技术产品来说也有着不小的挑战的。在找到 Creaform 形创公司以前,星乔威泰克其实已经接触了不同的检测技术产品,其结果都未能令其完全满意。

因此,针对客户提出的迫切需求,Creaform形创公司向其推荐了自动化质量控制解决方案 R-Series™。R-Series™ 专为自动化质量控制应用而设计,非常适合那些希望在不影响精度的情况下测量更多零部件的更多尺寸并提高生产力的制造商。该系列分为高生产力工业测量室 CUBE-R™ 交钥匙解决方案和集成创新型自动化光学三坐标扫描仪 MetraSCAN 3D-R™ 定制化解决方案,专为集成到工厂车间的近线检测而设计。

在考察了客户现场生产车间和装备之后,Creaform 形创为客户推荐了集成创新型自动化光学三坐标扫描仪 MetraSCAN 3D-R™ 定制化解决方案。MetraSCAN 3D-R 配备 69 条激光线,每秒高达300万次测量,精度高达 0.025 mm,适用于几何形状复杂、不同类型材料和表面的部件,尤其适合钣金件这种多边缘和剪切边的部件。

客户的工装

客户的工装

为实现客户对不同系列的钣金件产品在同一台检测设备上混批次检测的目的,Creaform 形创公司为其定制了自动识别产品系列的相应检测程序,即通过扫描钣金件产品左下角的二维码快速识别产品型号,并执行相应程序。

Sheet metal part on the turntable in front of robot arm

一个完整的自动化三维扫描流程一般都可以控制在3-5分钟以内,并且在扫描的同时实时生成网格,所见即所得,在扫描完成后立即生成完整的检测报告,其中包含孔位、曲面偏差、切边偏差等详细的数据结果,从而帮助客户直接从检测报告中迅速找出产品不合格位置。

Left: Metal sheet on turntable part in front of robot mounted MetraSCAN 3D-R - Right: Scanned data and color map of the sheet metal part

当Creaform 形创公司向客户讲解完这套定制化三维扫描解决方案 MetraSCAN 3D-R后,因在速度和可重复性方面发挥的性能完全满足客户快速批量检测他们不同的钣金件产品的需求,客户马上就心动了。

本文作者 Creaform

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