随着产量增加,在确保生产效率的同时维持尺寸精度,已成为汽车制造商面临的一大挑战。
对于莲花Emira车型而言,为了满足更高产量和稳定质量的要求,公司引入了一套自动车辆检测系统,该系统能够以生产线速度进行全面的尺寸验证。该解决方案将双臂坐标测量机(CMM)技术与先进的激光扫描技术相结合,为过程控制和持续改进提供快速反馈。
应对量产车辆检测的挑战
传统的检测方法依赖于使用配备触针式测头的三坐标测量机(CMM)对样车进行人工测量。
该过程存在以下几点局限性:
- 只有部分车辆可以接受检查
- 检查周期可能需要数小时
- 需要将车辆从生产线上移出并送回生产线
- 在测量过程中,通常需要重新定位
- 受检车辆之间可能存在的尺寸问题可能无法被发现
随着Emira产量的增加,亟需采用一种更快、更全面的检验方法。
以生产线速度进行的自动车辆检测
该检测单元以一台双臂水平臂三坐标测量机为核心,其测量范围足以容纳整辆车身。
该系统部分安装在地面以下,可让自动导引车(AGV)无需起重设备,直接将汽车运送至测量区域。
安装在两条测量臂上的三线激光扫描仪可同时检测车辆的两侧,从而能够以生产线的速度进行尺寸验证。
该吞吐量使得尺寸检测能够无缝融入生产流程,而不会造成瓶颈。
无限定位提升了扫描的灵活性
激光扫描仪安装在双轴数控腕部上,该腕部可实现连续旋转,而非固定角度分度。
这带来了以下几个优势:
- 在整个检测周期内对扫描仪进行精确定位
- 更方便地接触车身内外难以触及的部位
- 更快地采集自由曲面数据
- 优化传感器方向以提高测量效率
在车辆结构内部作业时,腕部可在程序控制下自动旋转,以便从多个角度检查内部结构。
控制每条机械臂的测量程序实际上是彼此的镜像,并额外添加了某些动作,以适应车身左右两侧的差异。
三激光扫描技术加速数据采集
每台扫描仪可同时投射三条激光条纹,因此与传统的单线扫描仪相比,单次扫描即可采集到数量显著更多的表面数据。
福利包括:
- 更快的检测周期
- 高密度点云采集
- 复形自由曲面的测量
- 在不同颜色和反光表面上均表现可靠
- 测量过程中扫描参数的自动调整
这些扫描仪还具有更长的扫描距离,有助于检测车辆上难以触及的部位。
两阶段车身检查
车辆可在制造过程的两个阶段进行自动检测。
第一阶段
框架施工后的检查。
第二阶段
整车总成后的检验。
系统会自动读取车辆识别数据,以确定相应的检测方案。
在两个阶段中,共进行了约130项尺寸测量,以验证车辆的精度。
关键检查区域包括:
- 悬架安装点
- 发动机安装位置
- 人体几何学
- 面板之间的间隙和齐平要求
间隙与齐平度的控制尤为重要,因为它直接影响成品车辆给人的质量印象。
基于CAD的编程与数字比较
检测程序主要通过
CAMIO软件基于CAD模型生成。
这种方法既能优化扫描路径,又能确保被测表面始终处于传感器视野范围内。
对采集的点云数据进行处理,以生成可与CAD模型直接对比的精细网格。
分析功能包括:
所得数据为质量验证和工艺改进都提供了有价值的信息。
实时反馈支持过程控制
该检测系统不仅能对车身进行尺寸验证。
测量结果被反馈到制造过程中,以帮助:
- 尽早发现异常
- 提高工艺的一致性
- 减少返工
- 支持持续改进举措
- 加强复合材料装配件的尺寸控制
在涉及粘接复合结构的制造工艺中,这一反馈尤为宝贵,因为工艺波动可能会影响最终的尺寸性能。
据莲花汽车称,这些测量数据有助于验证和控制制造工艺,从而确保车辆制造质量的一致性,并推动生产持续改进。
支持“工业4.0”制造
该自动化计量单元在Emira投产前已投入使用,是更广泛的数字化制造战略的一部分。
该系统使尺寸检测能够积极支持并优化生产流程,而不仅仅是验证已完成的测量结果。
福利包括:
- 自动化检测工作流
- 减少人工干预
- 更快地访问维度数据
- 提高了生产效率
- 降低质量相关成本
- 支持持续的流程改进
除了过程检验外,此类系统还可应用于质量审核、验证活动以及生产线测量等领域。
自动车辆检测提升了生产控制水平
通过将双臂三坐标测量机技术、三线激光扫描和自动化数据分析相结合,Lotus 开发出一套检测流程,既能满足生产需求,又能保持高尺寸精度标准。
在制造过程的多个阶段进行全面的车身检查,不仅能提供详细的工艺反馈,还能支持尺寸质量控制,并有助于随着产量增加确保生产的一致性。