蔡司三坐標-先進的工業測量技術,值得您信賴的測量結果

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蔡司3D測頭變抽檢為全檢

日期:2017-04-11 12:40:35

? ? ? ??隨著人們生活水平的提高,汽車已經逐漸成為家庭的必備品,但是如果說您所購買的汽車在出廠前不幸沒有被抽檢到的話,您還能淡定嗎?還好,有了蔡司3D在線測量技術的幫助,上海大眾汽車有限公司已經做到了車輛出廠前的每車必檢,從而確保了出廠汽車零缺陷。

隨著國內這幾年汽車市場爆發式的發展,各個車企的產量也是逐年遞增。作為國內領軍企業之一的上海大眾來說,幾乎一分鐘下線一輛車,如果還是依靠傳統的離線抽檢方式(每班次抽檢一個零件然后送到三坐標進行測量,等到出結果再反饋回來至少要8個小時),如果產品質量合格還好,如果某個零件或者裝配出現了問題,試想8個小時要有多少輛下線的車輛將被召回!

“‘質量是上海大眾的生命。’這是上海大眾人一直遵循的理念。縱然下線的這些車還沒有出廠交給用戶,其召回返修的損失也是難以估量啊。”上海大眾汽車有限公司規劃主管雷金波先生如是說,“好在現在我們有了以蔡司為主的3D在線光學測量系統的幫助,幫助我們避免了抽檢的尷尬與無奈,而實現了每車下線前的必檢,從而保證了下線車輛的品質安全。”

高柔性

在采用現代意義的在線光學自動測量技術之前,與國內其它汽車制造廠商一樣上海大眾一直也是采用離線抽樣測量的方式,雖然早在2000年左右也曾經嘗試過引進視覺非接觸式在線測量技術,但當時的技術是采用固定式的激光測頭,待檢測的車身需要運過去測量,所以效率和適用性大打折扣,并沒有普及開來。
“上海大眾的在線光學測量技術是從2008年開始的,當時我去德國大眾集團總部參觀學習,這個技術在德國大眾工廠已經成熟了。回來后我就寫了相關技術報告,上海大眾高層也十分重視這個事情,很快就批了專項資金進行試驗。從此拉開了上海大眾在線光學測量技術的序幕。”作為上海大眾在線光學測量技術項目的主要負責人雷金波先生介紹說。

但是據了解德國大眾集團當時使用的在線測量技術主要手段是在多個工位使用框架結構固定眾多傳感器,每個測量傳感器在一個位置測量一個尺寸特征點。通常情況下,一個車身地板尺寸和白車身大約總共要測500多個點,“如果我們要照搬德國大眾集團的方式,就需要大量昂貴的測量傳感器,不僅價格不菲,而且由于傳感器位置是固定的,導致測量系統柔性差,不能測量后續共線生產車型的尺寸特在點,且容易形成測量區域死角等問題。”雷金波分析說,“所以我們就想根據自己的情況嘗試打造一條投資較少、柔性更高、自動化程度更高的在線測量解決方案。”

經過多方研究論證,結合車身焊接柔性線的經驗,雷金波所在的團隊考慮使用機器人攜帶測量傳感器快速移動測量特征點。這樣不僅解決了一個測量傳感器利用率低的問題,還可以減少測量設備占地面積和投資。

“從開始的每條生產線配備兩個工位測量,發展至后來標準的四工位測量,乃至7工位測量,上海大眾現在已經完全熟練掌握了在線光學測量技術。”雷金波先生介紹道:“每個工位配備四臺機械手,每個機械手裝備有一個3D 幾何光學傳感器,再配上一個在線光學測量系統控制柜,一個高柔性的在線光學測量系統就完成了。”

現如今在上海大眾8個工廠里,共有4條生產線13個工位采用了蔡司的在線光學測量解決方案。其配備的測頭均為蔡司3D Coded Bolt Sense幾何光學傳感器。這是蔡司專為靈活在線測量而開發的,特別適合精密車身建構、零件裝配、檢測裝配和焊接過程以及辨識位置和零件定位任務。

高效率

上海大眾所采用的蔡司3D Coded Bolt Sense幾何光學傳感器測量一個點的時間為2.5-3.5 秒,在加上機器人的動作傳感器測量時間為0.4-1.0 秒,采用在線光學測量技術對白車身尺寸快速測量的整體時間不超過5分鐘,與傳統的離線測量(三坐標測量或白光測量)相比,測量時間減少了90%以上。“而且無需人員參與,通過自動實時反饋測量結果和識別車身的功能尺寸狀況,進行多級別預警。”雷金波介紹說,“并且遠程辦公網絡終端可實時查看每一臺的測量數據,實時監控車身質量。”
蔡司3D Coded Bolt Sense的測量精度為0.1 mm,雖然還有機器人運動、溫度以及震動等多方面原因,但是自動測量精度能達到±0.2mm,與三坐標的對比測量偏差92%的測點在±0.3mm以內,也完全可以滿足白車身測量標準了。
毫無疑問,借助于蔡司在線光學測量解決方案,不僅能滿足白車身的在線測量要求,而且根據實時測量數據,可以快速調整設備狀態,減少了試生產階段車身數據,縮短產品生產起步和質量優化時間從而加快產品成熟周期。

節省投資

看到新興的在線光學測量技術如此高效、高柔性,也許有人會說,如此先進的解決方案與傳統的測量方式相比一定價格不菲吧。“很顯然這是對高科技的誤解。”對此雷金波給我們算了一筆賬:

按照傳統的測量方式,每個車型的測量需要配備三臺三坐標測量機,每臺三坐標測量機的價格約為450萬人民幣,此外每臺三坐標測量機還需要配備一套輔助測量支架約為350萬人民幣,而且至少還需要一個專業測量工人。但是采用蔡司的在線光學測量技術,一個工位的所有投入約為300萬人民幣左右,以四個工位的標準配置來看也不過1200萬人民幣左右,但是卻至少可以減少一臺三坐標及輔助設備和人工成本。此外由于在線測量不會占用額外的空間,無需單獨搭建要求苛刻的測量室,對于節省空間來說也是顯而易見的。

“況且蔡司的在線光學測量方案是柔性的,不會因車型改變而增加額外成本,但是三坐標測量就不同了。”雷金波總結說,“所以很顯然,與傳統的抽檢相比,在線光學測量技術可以說是一次投資、多次使用且高柔性。從而幫助上海大眾在各個環節中很好的實現了‘不制造尺寸缺陷、不接受尺寸缺陷以及不傳遞尺寸缺陷’的夢想,從而保證每一個零件、每一輛正常的優良質量,給用戶一個安全的承諾。”

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