2023年5月25日
具有两米伸长距离的便携式机械臂使检查大型部件的时间减少一半
成立于2011年的工具制造和分包加工公司GT Tooling（www.gttoolingltd.co.uk）花了一年时间，使用传统的手动计量设备来测量它正在铣削和车削的部件，然后投资了一个三维铰接臂，这是一个6轴模型，可达到1.2米。三年后，当公司从Petersfield搬到Fareham的一个更大的工厂单位时，公司投资了一个加工中心，其行程为1,651 x 762 x 762毫米，这意味着正在生产的较大的棱形部件必须在两次操作中进行检测。
虽然令人满意，但该程序很耗时，而且由于必须重新安置手臂，有可能引入错误。因此，在2022年5月，从位于Castle Donington的LK Metrology公司（www.LKmetrology.com）购买了一台FREEDOM Classis Scan便携式测量臂，测量范围为两米。GT工具公司是由附近的Mech Metrology & Power Tools公司介绍给这家英国坐标测量机（CMM）制造商的，该公司负责校准工具制造商的检测设备，并为其提供常规计量工具，如千分尺和测微计。
GT工具公司的联合所有人兼董事Greg Simmonds评论说："我们考虑过手动操作和数控坐标测量机。但是，前者的测量可重复性不够好，而后者的使用灵活性不够高。两种类型都不具备符合我们或我们客户标准的报告能力。我们还认为，可编程三坐标测量机更适合于批量生产，而我们主要加工一次性产品和小批量产品。
"因此，我们决定继续使用移动臂技术，但我们没有回到现有的供应商那里，而是选择了LK。我们很想利用他们闻名的售后服务，我们也喜欢LK FREEDOM机械臂标配的PolyWorks Inspector报告软件，它特别容易使用。只需拉出所需的尺寸并按下一个按钮，报告就可以自由地处理成不同的、容易消化的格式，以满足每个客户的偏好。"
这家精密工程公司从一开始就获得了ISO 9001质量管理认证，并且非常认真地对待检查和测量，这主要是因为它在淡季时为一级方程式车队提供了大量的产品。在此期间，赛车运动占了工厂吞吐量的很大一部分，主要是制造用于生产复合赛车部件的模式、夹具、固定装置和铝制软工具。所服务的其他行业包括航空航天、汽车、食品和饮料，而橡胶和注塑模具是用工具钢为众多行业制造的。不锈钢也被加工，还有奇异合金、铜及其合金、碳纤维和工程塑料。
兼任GT工具公司销售工程师和检验员的Ryan Leaves解释说："Greg和我在Castle Donington目睹了LK工程师对FREEDOM手臂的一小时介绍。它是在大流行期间在网上进行的。该演示包括使用PolyWorks软件，对我们的一个零件进行了检查，该零件是在之前在法里汉姆举行的会议上被拿走的。它显示了设备是多么容易使用，并让我感到轻松，尽管我没有正式的计量学背景，但我将能够迅速实施新的检测系统。"
三坐标测量机本质上能够测量比关节臂小10倍的公差，因为位置反馈来自线性标尺，而不是旋转接头内的绝对角度编码器。尽管如此，当GT工具公司测量一般图纸公差为±0.1毫米的尺寸时，FREEDOM臂提供了准确的结果。如果需要检查更严格的特征，Leaves先生会使用传统的计量方法，例如涉及孔径和销钉量具。
他证实，由于LK设备的可用性增强，使用机械臂的整个质量控制过程，包括对准、检查和报告，现在比以前更快、更灵活。速度很重要，因为F1的一些紧急工作需要24小时内完成。一份内部报告通常需要15至20分钟准备，而完整的FAIR（首件检验报告）则需要大约一个小时。以前这些报告花费时间较长的原因是，按照GT工具公司的规范进行报告的过程比较耗时。真正显著的节省是在检查大型零件时，以前需要两个手臂的设置。在这些情况下，检查时间减少了一半，因为Leaves先生基本上是在做两次工作。
新的质量控制程序的主要好处是，现在产生的文件正是客户想要看到的，没有包含不必要的内容和随之而来的解释需要。特别是GD&T（几何尺寸和公差）报告，以前是一项费力的工作，使用PolyWorks后，明显地更加方便了用户。该机械臂几乎完全用于检查部件的专用检查台，但偶尔也会安装在加工中心的工作台上，在部件从夹具中取出或进一步进行金属切割之前，验证其精度。
在购买前的讨论中，很明显，激光扫描作为离散点触摸测量的辅助手段，将给GT工具公司带来很大的好处。它可以在很短的时间内收集自由曲面上更全面的数据，从而提供更全面的报告，并避免任何加工错误被遗漏的风险。正是由于这个原因，LK公司提供了一个7轴的FREEDOM机械臂，而不是6轴的模型，以及适当配置的软件，因为额外的自由度对于实现激光扫描是必要的，当额外的投资是合理的。
激光扫描的另一个好处是检查脆弱和易变形的部件，包括汽车门封条等橡胶部件，而不必担心在此过程中损坏或变形。然而，另一个好处是能够对遗留部件进行逆向工程，例如对没有数据或图纸的老式汽车。它不仅可以在内部加工的零件上使用这种能力，从而有机会赢得新的客户，而且如果有多余的能力，还可以在分包的基础上向其他制造商出售检测服务。
Simmonds先生总结说："到目前为止，我们已经为大约40%的加工部件制作了检验报告，因为不是每个最终用户都需要报告。现在有了LK机械臂，这个过程变得更加快速和简单，我们希望将这个数字翻倍，因为这很好地反映了我们提供的服务，给客户带来信心，并可能带来额外的业务。
"我想记录在案的是，事实证明PolyWorks软件比我们预期的还要好，而且该公司的电话建议非常好，LK的建议也是如此。这对我们来说很关键，因为我们经常需要提供快速的服务，特别是对F1，如果出现问题，我们的检测功能不能长时间瘫痪。"
来源：《中国新闻周刊》：制造者》杂志