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客戶案例 | 自動化三維測量技術(shù)應(yīng)用于大型塑料部件的生產(chǎn)控制

客戶案例 | 自動化三維測量技術(shù)應(yīng)用于大型塑料部件的生產(chǎn)控制

一脈相承的靈活性和理念體系

Coko-Werk GmbH g co.KG在注塑成型領(lǐng)域耕耘已久。Coko公司成立于1926年,以獨樹一幟、牢不易破的產(chǎn)品——賽璐珞發(fā)梳起家。20世紀80年代中期,Coko為著名的Commodore Amiga公司生產(chǎn)電腦外殼。


現(xiàn)在,這家注塑成型公司是塑料制品的系統(tǒng)供應(yīng)商,專門從事大型部件的生產(chǎn)。Coko在其位于德國Bad salzuflen的研發(fā)和創(chuàng)新基地使用ZEISS ScanBox光學(xué)三維測量機,以確保對生產(chǎn)過程進行有效的質(zhì)量控制。


Coko是提供各種制造方法的一站式供應(yīng)商

Coko在德國、波蘭和土耳其等國家的四大基地設(shè)有大型工廠和設(shè)備,可生產(chǎn)重達10 kg的小型、中型和大型注塑件,并能裝配復(fù)雜配件。Coko的QAVQM主管Andreas spilker提到:“我們?yōu)槠?、白色家電、加熱和氣候控制、醫(yī)療技術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域制造產(chǎn)品?!?/p>


如此廣泛的產(chǎn)品種類需要采用不同的制造方法——注塑、裝配和涂裝,才能生產(chǎn)出多種多樣的部件。在某些情況下,部件還需采用電鍍或移印工藝沖壓。裝配流程全自動化,使用機器人進行操作。Andreas Spilker強調(diào)說:“為了取得競爭優(yōu)勢,Coko不斷提高自動化程度,尤其是在大型部件方面。


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光學(xué)三維測量可減少啟動時間并確保質(zhì)量

汽車工程是Coko在Bad Salzuflen的核心業(yè)務(wù)之一。多用途運載車的擋泥板等部件由一臺閉合力為2400噸的機器生產(chǎn)。Coko還為多家原始設(shè)備制造商(OEM)制造了大量前照燈殼。


該公司憑借豐富的經(jīng)驗,確保在短時間內(nèi)掌握并開展這些注塑件的擴產(chǎn)和制造流程自動化。同時,公司專家利用了ZEISS光學(xué)三維測量系統(tǒng)并從中獲益。全現(xiàn)場測量結(jié)果讓首件檢驗和目標模具校正的速度更快,從而縮短了生產(chǎn)周期。


Coko計量部門主管Andre Gromann說:“自2020年以來,我們一直使用ScanBox對生產(chǎn)和制造過程進行有效的質(zhì)量控制。”光學(xué)三維測量機配備了工業(yè)級高精度三維掃描儀,通過在兩個工作區(qū)內(nèi)執(zhí)行非接觸式掃描來檢驗部件的整個表面幾何形狀?!霸谶M行形狀和尺寸分析時,三維掃描獲取的實際坐標會在檢測軟件中與圖紙數(shù)據(jù)相匹配,或直接與CAD數(shù)據(jù)集進行匹配?!?/p>


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▲ScanBox使用ATOS 5X測量頭對擋泥板等尺寸較大、顏色較深的部件進行數(shù)字化處理


多部件夾具提高了產(chǎn)量并提供了制造靈活性

Coko的計量工程師需要在短時間內(nèi)檢驗盡可能多的部件,以確保能夠根據(jù)需要啟動糾正措施。由于部件數(shù)量龐大,自主開發(fā)的夾具至關(guān)重要。


擋泥板使用基于3-2-1原理的標準夾具進行數(shù)字化處理。Coko計量主管Andre Gromann解釋道:“在這項測量工作中,我們使用了多部件夾具作為測量夾具,以提高產(chǎn)量?!庇捎谑褂昧硕嗖考A具,可同時掃描兩個擋泥板。該設(shè)備不僅提高了產(chǎn)量,還為計量工程師帶來了更大的靈活性。Andre Gromann對此非常滿意:“我們不再需要額外的儲存空間來存放另一個又大又重的夾具,裝卸起來更加方便,而且降低了成本。”


在系列檢驗中,測量工作通過ScanBox簡單明了的Kiosk界面啟動。測量和檢驗程序作為模板存儲在虛擬計量室中。用戶可以在Kiosk模式下進行訪問。操作人員在表單中輸入姓名,選擇項目模板,輸入檢驗任務(wù)編號,然后啟動掃描。檢驗過程非常短暫,檢驗結(jié)果隨后會自動遷移到Coko的CRQ系統(tǒng)中。


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▲ Andre Gromann為ScanBox開發(fā)的夾具可同時測量多個部件


通用夾具可縮短安裝時間并優(yōu)化測量速度

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部件尺寸從幾厘米到幾米不等,且種類繁多——在注塑成型領(lǐng)域,測量系統(tǒng)需要在短時間內(nèi)檢驗各種不同的模具和部件。ScanBox的兩個工作區(qū)可以獨立操作。例如,計量工程師可以在右側(cè)工作區(qū)掃描兩個擋泥板,同時在左側(cè)工作區(qū)其自主開發(fā)的通用夾具上對多個小型部件進行數(shù)字化處理。


Andre Gromann說:“這種塔狀通用夾具采用籠式結(jié)構(gòu)設(shè)計,可確保盡快調(diào)整多種部件,并縮短安裝時間。”他補充說:“一個夾具可配備八個檢測工位。為了避免與已經(jīng)校準過的定位裝置相混淆,定位銷的間距有所不同。”對于小型部件,可從通用夾具的前端或后端安裝對于較大、較重的部件或定位裝置,則不必圍繞旋轉(zhuǎn)臺費力搬運。旋轉(zhuǎn)臺可以旋轉(zhuǎn)至任意方向,以便從正面裝載。


ZEISS INSPECT在產(chǎn)品開發(fā)過程中至關(guān)重要

無論是首件檢驗還是系列檢驗:每個測量項目都是在測量區(qū)的離線工作站上進行規(guī)劃和準備的。Coko使用ZEISS INSPECT軟件進行詳細的三維數(shù)據(jù)評估。Coko的計量工程師Bjǒrn Sonters解釋道:“在檢查前照燈殼時,我們通常會測量直徑、圓柱度和位置偏差?!彼€補充道:“我們特別關(guān)注定位點系統(tǒng)(RPS)對齊和點對點評估。


GD&T評價在塑料注塑成型領(lǐng)域也非常重要。借助ZEISS INSPECT,可以輕松驗證形狀誤差是否在允許范圍內(nèi)。Biǒrn Sonters解釋道:“誤差一目了然。如果前照燈座稍有偏差,在某些情況下就無法安裝。


Coko在整個產(chǎn)品開發(fā)過程(PDP)中都使用了ZEISS INSPECT軟件并以此與客戶溝通——事實證明,使用三維數(shù)據(jù)非常有說服力。三維數(shù)據(jù)可以迅速顯示產(chǎn)品可行性。在PDP后續(xù)階段,用戶可以在軟件中設(shè)置趨勢項目,以執(zhí)行檢驗循環(huán)。全場三維數(shù)據(jù)易于理解,并顯示了改進過程中取得的成果。在數(shù)字化裝配過程中,前照燈殼的檢驗工作更為復(fù)雜。用戶可以模擬各種裝配方向、變更裝配要求或提出新的裝配想法。可視化功能可幫助工程師在圖紙上調(diào)整尺寸,以確保設(shè)計出的前照燈正常運作。


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▲ZEISS INSPECT可以通過對比部件表面直觀地看到隱藏的缺陷


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▲借助數(shù)字化裝配功能,Coko的計量工程師可以用數(shù)字化手段集中將各個部件裝配起來。由此,其他生產(chǎn)地的部件也能得到裝配


虛擬裝夾、批量檢驗和自動裝載技術(shù)引領(lǐng)未來

為了加快測量過程,Coko的專家目前正在探索三種技術(shù):自動裝載ScanBox的批處理系統(tǒng)、通過計算機斷層掃描分析整個部件缺陷和裝配情況的批量檢驗以及虛擬裝夾。


ZEISS INSPECT的虛擬裝夾選項可模擬裝夾部件,并可根據(jù)實際部件在自由狀態(tài)下的數(shù)據(jù)計算其在裝夾狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。計量工程師們希望,通過使用他們自主開發(fā)的新型夾具,可以節(jié)省更多時間。


Coko已開始將這項技術(shù)深度融入其生產(chǎn)過程。Coko QA/QM主管Andreas Spilker指出:“這種融合需要快速、可靠和高效的測量系統(tǒng)?!彼€補充道:“當(dāng)然,我們希望監(jiān)督生產(chǎn)過程,確保取得合格的結(jié)果;而且最重要的是,速度要快?!?/p>


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審核編輯(
李娜
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