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福特通過光學(xué)3D掃描降低原型V8曲軸的重量和機床消耗

系統(tǒng)/應(yīng)用:ZEISS COMET 5

領(lǐng)域:汽車制造

客戶:福特汽車公司（美國密歇根州利沃尼亞市）

任務(wù)

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羡财，是汽車零部件質(zhì)量檢驗和故障分析的領(lǐng)先實驗室监镰。福特使用3D光學(xué)掃描持續(xù)保證一流的質(zhì)量檢驗。過去坠行，程序?qū)MM的依賴性較高匙蚣，而CMM只能測量操作員預(yù)先設(shè)定的離散性表面點续膳。盡管CMM結(jié)果顯示改艇，所有曲軸都在規(guī)定公差內(nèi)，但原型V8曲軸在投產(chǎn)時還是出現(xiàn)了嚴(yán)重的失衡坟岔。離散性CMM點無法全面描述零部件谒兄，也無法顯示趨勢和尺寸變化。因此社付，由于程序無法滿足定時要求承疲，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鸥咖，NDE評估了很多種不同的光學(xué)掃描儀燕鸽。對光學(xué)掃描儀進(jìn)行并列比較兄世，在進(jìn)行幾次六西格瑪實驗后，NDE發(fā)現(xiàn)蔡司掃描儀不僅能夠滿足所有精度要求啊研，而且成本僅為競爭對手的三分之一御滩。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党远，隨后轉(zhuǎn)換為軟件中的3D點云削解。它可以從不同的角度進(jìn)行掃描，全面拍攝零部件蒸败。然后自動將3D數(shù)據(jù)與軟件中之前的測量結(jié)果進(jìn)行比對圾恐。可以手動或使用轉(zhuǎn)臺（通過軟件控制）完成組件的定位雅沽。然后將CAD模型與真實物體的最終3D數(shù)據(jù)進(jìn)行對比擂椎。

解決方案和產(chǎn)品

福特的目標(biāo)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(yōu)于其高能計算機斷層(CT)系統(tǒng)的光學(xué)掃描儀蚜症√说埃“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(jìn)行優(yōu)化的主要工具鼎示，”Beverly說同嚷。除了傳統(tǒng)的CMM檢驗，福特還將CT掃描用于內(nèi)部檢驗中虫店。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甫知，且速度更快。對于曲軸的尺寸分析愁霞，需要掃描的都是外部特征诡蜓；蔡司技術(shù)可使我們用極短的時間滿足所有要求∫忍簦”

現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)置
掃描組件

為客戶帶來的結(jié)果/好處

由于只使用坐標(biāo)測量機導(dǎo)致了嚴(yán)重的失衡問題蔓罚，福特通過使用蔡司3D光學(xué)結(jié)構(gòu)光掃描檢驗原型V8曲軸，降低了廢品率并提高了生產(chǎn)量瞻颂。

“3D掃描已成為對用于6.2L豺谈、6.7L和2.5L曲軸加工過程的半成品曲軸進(jìn)行優(yōu)化的主要工具，”Beverly說贡这。

雖然很多福特工廠只使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行零部件檢驗茬末，但通過使用蔡司光學(xué)結(jié)構(gòu)光掃描儀，NDE很快實現(xiàn)了可靠的零部件檢驗盖矫。Beverly表示：“我們每年掃描的曲軸有500多個丽惭。通過使用光學(xué)掃描儀獲得的結(jié)果，我們大幅降低了半成品重量和機床消耗辈双，每個程序節(jié)省的平均成本超過5萬美元责掏」窭”

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，并快速實施糾正措施换衬，最終加快福特V8曲軸的投產(chǎn)和上市脖耽。

優(yōu)勢/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)點拨臂，因此無法解決嚴(yán)重的失衡問題京多，而光學(xué)3D掃描儀則可以清晰地識別出來』剩”

§ “光學(xué)3D掃描使我們能夠在輪廓公差內(nèi)改變整個零部件痛慷，相比僅提供離散點功能的CMM，可以更快袍砚、更可靠地優(yōu)化平衡樱炬。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)化舉措槐伍≡窕妫”

福特汽車公司制造工程師Beverly Minicilli

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