應用案例:逆向三維掃描輕松攻克曲軸尺寸檢測三大難題
客戶:桂林福達股份有限公司
任務:每日對200件曲軸進行全尺寸檢測
解決方案:PowerScan-Pro 1.3M工業級光學三維掃描儀
關鍵詞:福達股份 曲軸檢測 尺寸檢測 三維掃描 三維檢測
1.項目概述
桂林福達股份有限公司是國內主要的鍛鋼曲軸生產企業,企業具備年產120萬件發動機鍛鋼曲軸生產能力,產品為國內外30多家知名汽車、發動機及車橋企業配套,部分產品部分產品進入戴姆勒-奔馳、沃爾沃、日野、伊頓等國際知名汽車制造商全球采購體系。
圖1:福達股份
福達股份日生產曲軸4000件,質檢部門需按15件/300件的頻次對產品進行全尺寸測量,驗證產品2D尺寸(包括橫向尺寸、板弧度、錯差、縱向尺寸和扭曲度),并為客戶出具產品精度檢測報告。福達股份采用惟景三維提供的PowerScan-Pro 1.3M工業級光學三維掃描儀對曲軸產品進行檢測,與采用卡尺、高度尺等常規檢測方式相比,光學三維檢測方案實現:
1.檢測效率提升66%,每件檢測時間從30分鐘壓縮至10分鐘;
2.提升整體檢測精度,全尺寸檢測克服單個尺寸測量所帶來的累積誤差;
3自動出具檢測報告,告別人工填寫和計算方式,提升工作效率;
2.客戶面臨的三大難題
難題一:檢測任務量大。福達股份日生產曲軸4000件,質檢人員需按15件/300件的頻次對產品進行2D尺寸檢測,包括橫向尺寸、板弧度、錯差、縱向尺寸和扭曲度5項內容,常規使用卡尺、高度尺檢測,每件耗時30分鐘,且需手工填寫、計算數據。傳統檢測方式無法勝任如此大量的檢測任務。
難題二:人工檢測誤差大。人工檢測隨機性大,同一件曲軸不同技術人員的檢測精度誤差達0.25-0.5mm。錯差、彎曲、翹曲、對稱度等只能通過局部的單個尺寸來測量,無法體現整體精度。
難題三:甲方要求精度檢測報告。國外客戶要求福達股份具備相應檢測能力,并為產品出具合規范的精度檢測報告。
3.惟景三維解決方案
針對福達股份在曲軸檢測環節所面臨的問題和挑戰,惟景三維通過與質檢部門詳細溝通,最終認為問題來源于:
常規檢測方法效率較低,無法適應大量的和高要求的檢測任務;
質量管理流程存在一定滯后性,無法與客戶需求同步;
惟景三維為福達股份提供PowerScan-Pro光學三維檢測整體方案,利用光學三維掃描技術獲取曲軸高精度三維數據,并利用數據分析軟件進行2D尺寸分析,自動輸出符合客戶需求的檢測報告。
圖2:為福達股份提供的曲軸尺寸檢測方案
此外,針對質量管理流程問題,惟景三維為福達股份提供曲軸數字化質量管理培訓,涵蓋曲軸三維數據模型、數據處理、數據分析和數據保存,幫助質檢人員樹立數字化質量管理理念,提升數字化質量管理能力。
4.項目執行過程
第一步:在轉盤(或惟景三維配備曲軸專用夾具)表面粘貼標志點;
圖3:配備惟景三維專門開發的曲軸專用夾具
第二步:利用PowerScan-Pro 1.3M光學三維掃描儀快速(單幅測量時間0.4s)獲取曲軸高精度(高達0.02mm)3D數據;
圖4:掃描現場
第三步:使用3D數據分析軟件對采集數據進行分析,包括與CAD數模對比和2D尺寸分析,并按客戶需求出具檢測報告。
圖5:曲軸數模對比
圖6:2D尺寸分析
第四步:根據檢測報告判定曲軸是否符合客戶要求,合格曲軸將擁有相應的檢測報告,不合格曲軸數據將用于改進生產工藝。
圖7:判定產品是否符合公差要求
第五步:保存掃描和分析數據,建立質量管理檔案。
5.客戶收益
在采用惟景三維提供的PowerScan-Pro光學三維檢測整體解決方案后,福達股份獲得:
1.66%曲軸檢測效率提升:單件檢測時間由30分鐘下降為10分鐘,更高檢測效率使完成大批量檢測任務成為可能,并顯著降低質檢技術人力資源成本。
2.客戶信賴的高精度檢測結果:光學三維檢測方式將人對檢測結果的影響降至可接受水平,全尺寸檢測檢測方式提升了檢測的整體精度。
3.符合客戶期待的檢測能力:高效率、高水平的品質檢測隊伍和先進的檢測軟硬件配備利于證明公司實力和獲取更多客戶訂單。
4.曲軸數字化質量管理能力:通過光學三維檢測方式可對曲軸建立數字化質量檔案,并利用檢測數據監督曲軸生產過程,改進制造工藝。
惟景三維科技有限公司是一家專業提供三維數字化技術綜合解決方案的高科技企業。公司以華中科技大學快速制造中心為技術依托,長期從事三維測量技術的研發、生產、銷售和服務。研發團隊在國家自然科學基金、國家科技重大專項、國家科技支撐計劃、歐盟框架七項目、湖北省重大科技創新計劃等多項國家與省部級科研項目的資助下,成功研發了具有自主知識產權的PowerScan®系列三維形貌測量系統和PowerTrack™系列動態物體三維變形和應變測量系統,并已在航空航天、汽車制造、能源電力、文創藝術和教育培訓等多個行業得到長期穩定地應用。相關成果獲得中國機械工業科學技術一等獎2項、教育部科技進步一等獎1項、日內瓦國際發明展覽會金獎2項。
惟景三維是湖北省科技廳、湖北省財政廳、湖北省國家稅務局和湖北省地方稅務局共同認定的高新科技企業,已通過ISO9001質量管理體系認證。公司堅持貫徹“深根科研、面向工業”的企業精神,著眼于多個領域對三維數字化技術的實際需求,依托強大的技術研發團隊和完善的技術服務體系,立志為客戶提供精確、高效、穩定的三維數字化技術綜合解決方案。
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