Eifel

老的检测手段滞后于商业步伐

3D Scan IT和InnovMetric帮助Eifel公司减半注塑模具交付时间和维持利润空间。

Eifel Inc.公司是集生产和模具模型用于汽车内饰的领导者。同时也为医疗和航空领域提供模具并且通过模具生产来做产品研发。他们为汽车方向盘,安全气囊,中控台,前灯,座椅靠背和售后市场部分等产品提供模具。

Eifel经常接到一线供应商的电话,需要工程,设计和工具支持,工程讨论后,来实现快速生产,或者由于商务谈判拖延太长,造成海外供应商因错误不能重新返工时来建立替代工具。

挑战

在使用扫描和点云检测技术之前,模具制造不得不使用为制造商开发的点对点的检测方法。这对于加工和模具部件来说远远不够,因为这样的检测留有99%的表面没有检测到。

接触式探测使用三坐标测量机(CMM)每次只能获得一个点数据。使用CMM需要花费几天的时间才能得到结果。“使用几百个接触点,你不能希望获得所有的模具的潜在表面问题”,Hecker解释道,“对于那些像凸起、下陷和相邻表面间的硬线需要过渡得非常光顺。”他补充道,“这就是为什么我卖掉了我的CMM,然后使用Scan IT和PolyWorks来检测我的A级曲面。”

Eifel和他的客户非常关注在汽车工业中称为A级曲面的表面,这些表面件在供应商的陈列室中随处可见。在高度竞争的汽车行业,造型则决定了一切。净形加工使用高精度加工工具和计算机数字控制(CNC)来精确切削金属件使其同数学模型一致。而手动抛光或钳工加工则基本上不再需要。

“现在在模具制造中改变的是Aj级曲面可以进行测量了。这意味着模具制造者能够根据规范来检测。这也使净形加工成为模具制造中的现实可行的方案。” Hecker说道。对Eifel来说,这就增加了机会。Hecker的反应是拓展公司的服务到设计和工程,而重点关注于安全气囊和方向盘,并将高密度点云检测技术应用于日程操作的每一个方面。

在Eifel基于扫描的检测把所有这些工作连接到了一起。

解决方案

针对Autoliv的解决方案

Eifel为Autoliv提供工具设计、工程服务和驾驶员侧安全气囊六个部件的模具。每个工具项目包括安全气囊封装、方向盘的装饰座,巡航控制按钮和音像系统。

“Eifel满足一级供应商不断增长的需求,”Hecker说。“他们希望工具供应商能快速地从初始到结束完成整个项目,甚至全部从零开始,直到底层封装,成为子生产线。”他把他的集成设计制造业务看做同步产品开发和制造(SPDM)。“我们不只是一个简单的模具作坊或单一的设计室。我们是一个产品研发中心。”

模具生产的底线是避免设计的工具无法制造。这样则要求对每一个工作都需要在模具设计师、工程师和机械师之间反复沟通,这是Eifel SPDM的核心。

SPDM要求用检测手段验证模具制造的每一个步骤,所以3D Scan IT在这整个设计制造流程中起一个非常重要的作用。用一个双照相头的Imetric-IScan白光扫描仪,3D Scan IT检测模具加工工作的每一个重要步骤:

  • 铝样机工具
  • 模具试制和小批量生产
  • 大批量生产准备,大批量钢制模具

“检测确保产品尺寸没有问题,使我们能让客户放心。” Vern Phillips,主工程师,安全气囊和方向盘,北美Autoliv

3D Scan IT针对Eifel的解决方案

白光扫描和点云检测技术加强了HeckerSPDM每个决策点的商业策略。他们提供数据,而Eifel工程师和其客户以此为基础作出关键决定。3D Scan IT总裁Bob Squier解释道“每个工艺验证步骤加速了模具制造流程并使其更可靠。这样在制造部件之前,就确保前一步正确。因为你知道你生产的模具在各个方面没有错误,并没有工艺问题需要解决。”

InnovMetric针对3D Scan IT的解决方案

一分钟以内,扫描仪用数百万的3D点描述了要检测的表面。“对我们来说,PolyWorks将所有重叠的扫描数据转化为一个单一的三角化模型。”Squier说。“只需要几分钟时间,3D点云数据就减少了95%或变为更容易操作的数据大小。得到的三角化模型可以和客户CAD系统的数学模型进行检测。”

Imetric IScan V

数百万点评估模具质量

数据通过ImetricIScan V白光扫描仪系统获得。系统校正于150mm,此时点精度为0.08mm,每平方毫米上有超过150个点。

IScan V型扫描仪工作模式与3D照相机相似。在相机内的每个像数点计算一个3D坐标。因此每一笔扫描,能获得一百三十万个点。因为不能在一笔扫描中扫描部件的全部特征,进行了多笔扫描,然后使用公共点进行对齐。

PolyWorks中的点云检测

在扫描完整个模型后,数据被集成至一个三角化模型中。IMMerge模块能使数据规模极大的减少,以利于更光顺和更快的检测。三角化模型然后通过IGES接口和所提供的CAD进行检测。在部件基准对齐中使用了最佳拟合对齐技术。借助于功能强大的宏命令功能,互动式的宏命令检测被应用于所有的部件以确保检测过程的可重复性和加快检测速度。

检测宏命令执行了以下检测操作:最佳拟合对齐、对比至参考、报告用图片的抓取(以预先定义的角度抓取图片)、GD&T分析(应用于所有与对齐相关的基准)、对比点分析(应用于具体的点、类似于CMM式的检测)和边界边缘点分析(使用误差注释功能)。最好所有的检测结果呈现在PolyWorksEZLayout的报告工具中。

检测宏也全自动的把所有的检测报告项目插入到标准的报告版面内。然后报告可以打印,或导出为PDF文件以浏览。

优势

在一级供应商的业务中,很难评价由于扫描和点云检测技术所带来的零误差策略对Eifel SPDM的巨大影响。SPDM依赖于表面数据的精确,而没有这些数据,Eifel的所有其它系统和技术将不能如此高效。

快速,综合性和基于点云检测的精准性提供了海外模具制造商不能匹配的周转时间。

多亏了扫描和点云检测技术,“我们总是充分验证我们的数据,所以我们能确保我们加工的曲面质量。” Hecker说。“我们知道我们制造的工具和主模型非常精确,模制部件的尺寸和公差正确,也就没有应该光顺过渡曲面的硬线了。”

他补充道“扫描也使工程修改变得容易。修改过的部件能快速的重新扫描并和以前的3D形状进行比较。这些好的比较数据能改善我们的关键通道计划。我们和我们的客户将知道我们能准时完成任务。

确保商业在正确轨道转换

Eifel正在从SPDM和检测上获得巨大的商业收获—销售稳步增长、减半交付时间和在非常困难的市场上维持利润空间。

对于Hecker来说,扫描和点云检测的优势包括:

  • 拥有更多倍的时间用于关键部件决策,更多时间思考和重建。
  • 在质量确认上的巨大突破,没有表面瑕疵会被遗漏。
  • 针对低劳动率模具制造急需的竞争优势,因为模具制造者在计算收缩和翘曲时经常出现错误并遗漏其它关键细节。
  • 借助于好而快的对比数据以改善关键通道计划。
  • 增强Autoliv对Eifel的信任度。

对Autoliv的益处也是巨大的

Phillips总结如下:

  • 通过最终模具部件和主CAD模型的比较,并借助于PolyWorks提供的完美的误差彩图,能够评估部件的收缩情况。
  • 借助于在每个步骤100%的检测封闭信息,能绝对确保模具在材料收缩上的正确性。
  • 相对以前汽车工业常用的验证尺寸的方法,可以避免检测部件表面时不受夹具造成的变形的影响。
  • 为Autoliv维持其与客户的高可靠性。

Summing up, Hecker said, “Eifel looks to scanning and point-cloud-based inspection to make sure the SPDM business strategy stays on track and to help ensure that we reap the benefits.”
总而言之,Hecker说,“Eifel利用扫描和点云检测以确保SPDM业务策略在正确的轨道,并确保我们获得相应的利润。”

特色产品

行业标准的3D测量工具箱,从产品设计,装配指导到最终的流程检测。

建模和逆向工程能够真正实现多边形模型和CAD/CAM应用之间的互操作性。