
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其铣削和车削的部件,然后才投资购买了一台三维关节臂,这是一种六轴型号,行程达 1.2 米。三年后,当公司从彼得斯菲尔德搬到法雷汉姆一个更大的工厂单元时,公司投资购买了一台行程为 1,651 x 762 x 762 毫米的加工中心,这意味着生产的大型棱柱零件必须分两步进行检测。
虽然效果令人满意,但这一程序耗时较长,而且由于必须重新定位机械臂,有可能造成误差。因此,2022 年 5 月,我们从 Castle Donington 的 LK Metrology (www.LKmetrology.com) 购买了一台 FREEDOM Classis Scan 便携式测量臂,其测量范围为两米。GT Tooling 是由附近的 Mech Metrology & Power Tools 介绍给这家英国坐标测量机 (CMM) 制造商的,Mech Metrology & Power Tools 负责校准这家工具制造商的检测设备,并为其提供游标卡尺和千分尺等传统计量工具。
GT Tooling 的共同所有人兼董事 Greg Simmonds 评论说:"我们考虑过手动操作和数控坐标测量机。但是,前者的测量重复性不够好,而后者的使用灵活性不足。这两种坐标测量机都不具备符合我们和客户标准的报告能力。我们还认为,可编程坐标测量机更适合批量生产,而我们主要加工单件和小批量产品。
"因此,我们决定继续使用便携式机械臂技术,但我们并没有回到原来的供应商那里,而是选择了 LK。我们热衷于利用他们闻名遐迩的售后服务,而且我们还喜欢 LK FREEDOM 机械臂标配的 PolyWorks Inspector 报告软件,它特别易于使用。只需拉出所需的尺寸并按下按钮,报告就可以根据每个客户的偏好自由地处理成不同的、易于消化的格式。
这家精密工程公司从一开始就获得了 ISO 9001 质量管理认证,并非常重视检验和测量工作,尤其是因为它在休赛期主要为一级方程式赛车队供货。在此期间,赛车运动占了工厂生产量的很大一部分,主要生产用于生产复合赛车零件的样板、夹具、夹具和铝制软工具。其他服务行业包括航空航天、汽车、食品和饮料,而橡胶和注塑模具则是用工具钢为众多行业制造的。此外,还加工不锈钢、异种合金、铜及其合金、碳纤维和工程塑料。
身兼 GT Tooling 公司销售工程师和检验员的 Ryan Leaves 解释说:"Greg 和我在多宁顿城堡目睹了 LK 工程师对 FREEDOM 机械臂进行的一小时演示。演示是在大流行病期间在线进行的。演示中使用了 PolyWorks 软件,对我们之前在法雷汉姆会议上拿走的一个零件进行了检查。它展示了设备的易用性,让我感觉很轻松,尽管我没有正式的计量背景,但我能够很快实施新的检测系统。
坐标测量机测量公差的固有能力比关节臂小 10 倍左右,因为位置反馈来自线性刻度,而不是旋转接头内的绝对角度编码器。尽管如此,当 GT Tooling 按照一般图纸公差 ± 0.1 毫米测量尺寸时,FREEDOM 机械臂仍能提供精确的结果。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,例如孔规和销规。
他确认,由于 LK 设备的可用性得到了增强,使用机械臂进行的整个质量控制流程(包括校准、检查和报告)现在比以前更快、更灵活。速度非常重要,因为 F1 的一些紧急工作需要 24 小时内完成。准备一份内部报告通常需要 15 到 20 分钟,而完整的 FAIR(首件检测报告)则需要约一个小时。以前之所以需要更长的时间,是因为按照 GT Tooling 的规范进行报告需要更多的时间。真正能节省大量时间的是在检测大型部件时,这些部件以前需要两个机械臂。在这种情况下,检查时间减少了一半,因为 Leaves 先生基本上是做了两次工作。
新质量控制程序的主要优势在于,现在所生成的文件正是客户希望看到的,不会包含不必要的内容,因此也不需要进行解释。特别是 GD&T(几何尺寸和公差)报告,以前是一项费力不讨好的工作,而使用 PolyWorks 则明显更加方便。该机械臂几乎完全用于检查部件的专用检查台上,但偶尔也会安装在加工中心的工作台上,以便在将部件从夹具中取出或进一步进行金属切削之前检验部件的精度。
在采购前的讨论中,我们清楚地认识到,激光扫描作为离散点触摸探测的辅助手段,将为 GT Tooling 带来巨大的利益。它可以在极短的时间内收集到更全面的自由曲面数据,从而提供更全面的报告,避免遗漏任何加工错误的风险。正是出于这个原因,LK 提供了一个 7 轴 FREEDOM 机械臂,而不是一个 6 轴模型,同时还提供了适当配置的软件,因为额外的自由度是必要的,以便在额外投资合理的情况下实现激光扫描。
激光扫描的另一个好处是可以检测易损和易变形的部件,包括汽车门封等橡胶部件,而不必担心在检测过程中损坏或变形。另一个优点是能够对没有数据或图纸的老式汽车等遗留部件进行逆向工程。这种能力不仅可以用于内部加工的部件,从而有机会赢得新客户,而且在有剩余能力的情况下,还可以以分包合同的形式向其他制造商出售检测服务。
Simmonds 先生总结说:"到目前为止,我们为大约 40% 的机加工部件出具了检验报告,因为不是每个最终用户都需要检验报告。现在有了 LK 机械臂,这个过程变得更快、更简单,我们希望能将这个数字提高一倍以上,因为这能很好地反映我们提供的服务,给客户以信心,并可能带来额外的业务。
"事实证明,PolyWorks 软件比我们预期的还要好,该公司的电话咨询和 LK 的电话咨询都非常出色,我想将此记录在案。这对我们来说非常关键,因为我们经常需要提供快速服务,尤其是为 F1 提供服务,一旦出现问题,我们的检测功能就不能长时间处于瘫痪状态。