案例：借助工業(yè)級​高精度3D掃描，他們的注塑件賣遍全球

來源：蔡司工業(yè)質(zhì)量解決方案

南極熊導(dǎo)讀：蔡司工業(yè)級高精度3D掃描，助力這家公司把注塑件賣遍全球；本周將有蔡司3D掃描儀直播。

丹麥Unika公司是一家中型企業(yè)，它在注塑件生產(chǎn)方面擁有扎實的專業(yè)知識，受到世界各地客戶的肯定。憑借卓越的品質(zhì)，甚至競爭對手也向該公司購買產(chǎn)品。包括三維光學(xué)掃描系統(tǒng)COMET在內(nèi)的蔡司測量解決方案為其品質(zhì)保駕護航。

執(zhí)著于精度：Frank Fynbo是丹麥塑料零件制造商Unika的測量實驗室經(jīng)理。

現(xiàn)在是凌晨四點。Frank Fynbo打開了測量室的燈。在丹麥中部的Ans，四個小時以后太陽才會升起。這位測量實驗室經(jīng)理先喝了一小口咖啡，然后打開了Lyngbakkevej Street生產(chǎn)車間的夜班同事為他準備的盒子。盒子里是各種塑料零件和用于生產(chǎn)這些塑料零件的復(fù)雜金屬注塑模具。

當Frank的妻子和孩子還在睡覺時，他已經(jīng)在操作ZEISS COMET系統(tǒng)檢查第一批零件。“我喜歡這么早來這里，”54歲的他說，“早上比較安靜，我可以更聚精會神地測量尺寸�！�

△ZEISS COMET 三維掃描儀正在對水泵的塑料外殼進行激光掃描

精度是獨特賣點
幾分鐘后，第一個塑料部件被放在轉(zhuǎn)臺上，發(fā)出深藍紫色的光芒。ZEISS COMET的三維測頭將結(jié)構(gòu)光投射到組件上，它的相機捕捉光的反射，然后軟件使用三角測量來確定表面上每個點的位置——三維尺寸，可以精確到百分之幾毫米。

生產(chǎn)注塑件的公司很多，但只有少數(shù)公司達到Unika的質(zhì)量水平。精度是重要的獨特賣點；甚至競爭對手也在這里訂貨。例如，全球領(lǐng)先的水泵生產(chǎn)商Grundfos就在附近的Bjerringbro生產(chǎn)自己的注塑件。但對于復(fù)雜的零件，他們也喜歡使用Unika的技術(shù)，并交換測量數(shù)據(jù)，因為Grundfos也依賴ZEISS機器來保證質(zhì)量。

△只需要幾分鐘，F(xiàn)rank Fynbo就可以完成ZEISS COMET 三維掃描儀的測量設(shè)置。

在很短時間內(nèi)，水泵外殼的虛擬三維數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)在顯示器上。鼠標點擊幾下，就可以得到假彩色偏差對比，顯示零件與Grundfos提供的CAD設(shè)計數(shù)據(jù)的偏差。紅色區(qū)域的材料太厚，藍色區(qū)域材料不足。Frank Fynbo點擊三維模型中的一些點，軟件就會顯示出這些點的準確偏差值。這位訓(xùn)練有素、自1989年以來一直在Unika工作的工具制造工對此很滿意。一切都在預(yù)期的公差范圍內(nèi)。在購買ZEISS COMET之前，Unika必須將部件送到外部服務(wù)提供商進行檢查，這樣做成本高昂，而且花費的時間大幅增加。

從ZEISS COMET到計算機：真實零部件的精確圖像轉(zhuǎn)換成三維模型。

幾乎一切都是綠色：ZEISS COMET在這個水泵外殼上只發(fā)現(xiàn)了微小的偏差。紅色區(qū)域的材料太厚，藍色區(qū)域材料不足。

冷卻時的注意事項
每分鐘都有新的塑料部件在這里生產(chǎn)：該注塑模具的上下模以80噸的力結(jié)合在一起，然后熱塑料射出并凝固。不久之后，模具打開并釋放高溫部件。

離開注塑機后，塑料件在傳送帶上冷卻。完工的注塑件被收集在盒子里，并交給客戶。

測量結(jié)果并不總是這樣令人滿意。在注塑成型中，將溫度高達350℃的熱塑性材料注射到壓力高達2000 bar的模具中，在Unika最大的注塑機中，注塑模具通過高達1500噸的力結(jié)合在一起。水或油流過模具，以受控的方式降低溫度，直到零部件凝固。當機器臂在一分鐘后將其從機器上取下并放在傳送帶上時，它仍然很燙，無法觸摸。只有24小時后它才會冷卻下來，并形成最終的形狀。

在此之前它可以彎曲或扭曲，在最壞的情況下會無法使用。由于在注塑方面的豐富工藝知識和Frank Fynbo的細致，這種情況在Unika很少發(fā)生。

在新產(chǎn)品的批量生產(chǎn)開始時，對于關(guān)鍵部件，F(xiàn)rank并不僅依賴于光學(xué)三維測量。他的測量室內(nèi)還有一臺ZEISS CONTURA G2三坐標測量機，用于接觸式測量。Frank有時在這里檢查塑料零件，更多的是Unika在現(xiàn)代機床上制造的金屬注塑模具。模具的任何偏差都會在以后的注塑過程中反映出來，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。

△Unika依賴于蔡司的精度：有了ZEISS COMET和ZEISS CONTURA，可對注塑模具及零件進行高精度測量。

結(jié)合使用的蔡司機器
Unika于2010年購買ZEISS CONTURA后，F(xiàn)rank一直在使用該系統(tǒng)。他還負責操作2014年購買的一臺ZEISS DURAMAX測量機，該機器用于在車間中進行快速的質(zhì)量控制。若測量任務(wù)增加，毫無疑問下一臺機器也將來自蔡司。

Frank說：“是機器和軟件打動了我們，我們最大的客戶Grundfos也只使用蔡司的機器。”

由于其光學(xué)測量原理，ZEISS COMET系統(tǒng)完美地補充了ZEISS CONTURA的接觸式測量局限性。用于COMET的ZEISS colin3D軟件也與用于蔡司三坐標機器的ZEISS CALYPSO軟件兼容。光學(xué)測量數(shù)據(jù)保存為STL文件，并加載到ZEISS CALYPSO軟件中。這使光學(xué)測量和接觸式測量的疊加成為可能，并對目標偏離值和實際值作出更詳細的說明。所有數(shù)據(jù)都是永久存儲，并且在客戶要求時隨時可用。

小零件，大挑戰(zhàn)
ZEISS COMET自2017年開始投入運行。這臺機器要測量的部件幾乎沒有大頭針的針頭大：用于眼鏡架鉸鏈的膠針。Fynbo回憶說：“由于它的尺寸太小，我無法在ZEISS CONTURA三坐標測量機上測量，所以我們選擇了ZEISS COMET 3D掃描儀。當然，如今它不僅能測量眼鏡架的膠針，還能測量各種塑料部件或工具。提供用于不同量程范圍的四個鏡頭組。在蔡司為期兩天的培訓(xùn)課程中，F(xiàn)rank Fynbo學(xué)習(xí)了如何操作3D測頭�！拔铱梢择R上開始測量，但當然我每天都在學(xué)習(xí)。

ZEISS COMET在逆向工程中也發(fā)揮著重要作用。有時客戶帶來的零件沒有CAD數(shù)據(jù)，有時甚至只有木制的模型，他們的要求是，“用塑料把它制造出來”。若缺少設(shè)計數(shù)據(jù)，可以使用ZEISS COMET系統(tǒng)生成設(shè)計數(shù)據(jù)。該工作以部分自動化的方式進行；完成的CAD文件由Unika的設(shè)計工程師進行微調(diào)。然后以迭代方式完成流程的其余部分。該工具通過數(shù)據(jù)制造，數(shù)據(jù)首先由ZEISS COMET測量，并與CAD數(shù)據(jù)進行比較。如果一切正常，則將工具安裝在注塑機上，用塑料制造一些部件。

用ZEISS COMET再次檢查這些部件。如果有偏差，則使用ZEISS CONTURA對工具進行返工，并以更高的精度進行測量。然后再次安裝工具，整個過程重新開始，直到最后一切都合格。

Frank Fynbo目前正在與首席執(zhí)行官Bo Johansen和董事會主席Steen Johansen討論購買另一臺ZEISS CONTURA。這臺機器將位于生產(chǎn)注塑件的上層車間。該車間實施三班倒作業(yè)，24小時連續(xù)運行，然后由員工連續(xù)檢查質(zhì)量。Frank笑著說：“我早上就可以多睡一會兒了�！�

看了上面這個應(yīng)用案例，是不是有點羨慕，想學(xué)習(xí)更多的3D掃描？福利來了：蔡司將會在3月26日（周四） 下午 2點-3點，聯(lián)合南極熊，舉辦一場高精度3D掃描儀在線研討會。


資料下載
蔡司超高精度3D掃描在注塑行業(yè)的應(yīng)用方案

△掃碼申請下載

參加研討會
預(yù)定辦法，直接微信掃碼進入

△掃碼進入