福特汽車公司的無損評估實驗室(NDE)位于密歇根州利沃尼亞市,是汽車零部件質量檢驗和故障分析的領先實驗室。福特使用3D光學掃描持續保證一流的質量檢驗。過去,程序對CMM的依賴性較高,而CMM只能測量操作員預先設定的離散性表面點。盡管CMM結果顯示,所有曲軸都在規定公差內,但原型V8曲軸在投產時還是出現了嚴重的失衡。離散性CMM點無法全面描述零部件,也無法顯示趨勢和尺寸變化。因此,由于程序無法滿足定時要求,廢品率很高。
在尋找適用于曲柄軸的其它檢驗工具的過程中,NDE評估了很多種不同的光學掃描儀。對光學掃描儀進行并列比較,在進行幾次六西格瑪實驗后,NDE發現蔡司掃描儀不僅能夠滿足所有精度要求,而且成本僅為競爭對手的三分之一。ZEISS COMET傳感器在部件上投射一系列圖案。照相機拍攝這些圖案,隨后轉換為軟件中的3D點云。它可以從不同的角度進行掃描,全面拍攝零部件。然后自動將3D數據與軟件中之前的測量結果進行比對??梢允謩踊蚴褂棉D臺(通過軟件控制)完成組件的定位。然后將CAD模型與真實物體的最終3D數據進行對比。
解決方案和產品福特的目標是購買一種不僅易于使用,而且在掃描時間和尺寸精度上優于其高能計算機斷層(CT)系統的光學掃描儀?!?D掃描已成為對用于6.2L、6.7L和2.5L曲軸加工過程的半成品曲軸進行優化的主要工具,”Beverly說。除了傳統的CMM檢驗,福特還將CT掃描用于內部檢驗中。Beverly表示“當今的光學掃描儀能提供比CT更精確的外部尺寸分析,且速度更快。對于曲軸的尺寸分析,需要掃描的都是外部特征;蔡司技術可使我們用極短的時間滿足所有要求?!?/p>
現場系統設置
掃描組件
為客戶帶來的結果/好處
由于只使用坐標測量機導致了嚴重的失衡問題,福特通過使用蔡司3D光學結構光掃描檢驗原型V8曲軸,降低了廢品率并提高了生產量。
“3D掃描已成為對用于6.2L、6.7L和2.5L曲軸加工過程的半成品曲軸進行優化的主要工具,”Beverly說。
雖然很多福特工廠只使用傳統方法進行零部件檢驗,但通過使用蔡司光學結構光掃描儀,NDE很快實現了可靠的零部件檢驗。Beverly表示:“我們每年掃描的曲軸有500多個。通過使用光學掃描儀獲得的結果,我們大幅降低了半成品重量和機床消耗,每個程序節省的平均成本超過5萬美元?!?/p>
蔡司光學掃描儀使福特能在生產前輕松找出曲軸不平衡的根本原因,并快速實施糾正措施,最終加快福特V8曲軸的投產和上市。
優勢/陳述§ “CMM結果顯示所有曲軸均在規定的公差范圍內。由于CMM只捕捉離散性預設點,因此無法解決嚴重的失衡問題,而光學3D掃描儀則可以清晰地識別出來?!?/p>
§ “光學3D掃描使我們能夠在輪廓公差內改變整個零部件,相比僅提供離散點功能的CMM,可以更快、更可靠地優化平衡。3D掃描目前是福特所有程序的生產前許可流程的重要部分,常用于根本原因分析和優化舉措?!?/p>
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