在竞争激烈的模具制造和注塑市场中，价格紧张和利润空间狭窄是常态，终端质量是区别制造商与其他制造商的一个因素。模具必须是完美的，由模具制成的正确规格的零件必须按时交付，没有生产延误。
这听起来总是很简单，但真正理解潜在部分变化的所有来源并非如此。然而，管理变化总是会节省时间和金钱，并提高客户的信心。德国Aalen的F. & G. Hachtel公司使用计算机断层扫描(CT)分析来预测、测量和控制变化、扭曲和冶金故障。该软件用于生产过程和成品的检测和生产自动化。
传授的经验
Hachtel在注塑、模具制造、CT和增材制造方面设有多个服务部门。注塑部门擅长复杂工艺和多组分零件和材料。在这里，模具自动化非常重要，因为当零件离开模具时，组装工具直接将零件组装在一起。客户主要在电器、电子和汽车领域。通过CT软件分析，对零件进行了精确的鉴定。
其他面临类似客户需求和挑战的制造商可能会受益于Hachtel遇到的供应商情况，使其能够全面测试其检测解决方案。
驯服春天
最近Hachtel收到了一大批有缺陷的工装弹簧。它的检测系统依赖于Volume Graphics的软件，立即发现了问题。由于该软件具有自动化检查的能力，因此决定与其拒绝整个发货，不如使用该软件的自适应测量模板功能来识别和保存可能留在生产批次中的任何好部件。
自适应测量模板根据标称CAD模型、网格或来自CT扫描的理想零件轮廓来跟踪扭曲零件的形状。使用自适应测量模板，甚至可以使用这些数据集或通过产品制造信息(PMI)文件导入的数据为强烈变形的部件创建测量计划。测量点被放置在实际零件的最佳位置，并完全遵循扭曲的形状，允许分析，然后接受或拒绝。
弹簧是为注射成型工艺而镶嵌的，一端有塑料尖端。由于Hachtel获得了数十万个这样的弹簧，它的工具生产过程必然是高度自动化的。定位系统将每个弹簧单独放置在转移板上，从转移板上搬运臂取一组弹簧并将它们装入模具中。这些步骤是生产过程中的关键时刻——如果弹簧从搬运板或转移板上掉下来，机器就会停止，生产也就停止了。在最好的情况下，这个事件只需要一点人类的互动来更换弹簧。在最坏的情况下，模具需要清洗，因为塑料被推出了指定的形状和巢。
为了降低潜在的昂贵的周期性停机率，Hachtel决定在到达时控制所有弹簧，并使用检查作为决策辅助，以确定弹簧是否被拒绝，或者它们是否可以工作并可以加工。在收到一批变形的弹簧后，CT检测软件和相关处理功能进行了“压力测试”，该公司认为如果进一步研究，可以从中受益。
普通CT检查通常使用经典的三维设计，并定义尺寸作为比较的基础。然而，即使是常规的弹簧也很少能与原始的CAD模型完美匹配，并且弹簧形状可能在各个批次之间波动。这使得从CAD模型，甚至从适当的预先存在的弹簧转移测量模板的第一次设置变得困难和耗时。
然而，必要的预对齐很容易自动化，并且每个宏的所有样本都是预对齐的。测量模板的转移最初需要对每个样本进行单独检查，并重新安装几个几何元素。Hachtel在早期尝试使用局部坐标测量机(CMM)来帮助正确装配，但这增加了模板过程的复杂性，对变形零件的帮助很小。有些弹簧变形太厉害，不容易配合。
然而，使用全自动自适应测量模板，Hachtel可以忽略预校准步骤，无需执行任何几何元素的重新拟合。实际上，在应用测量模板之后，团队可以获取目标特征和几何图形，并创建精确部件形状的“注册”。现在，登记-基于一个保存的数据系统，包括零件的扭曲-被覆盖在转移。这使得测量模板变得更薄、更不复杂。
节省时间和资源
以前，每个弹簧的整个非自动化CT检查过程是一个两分钟的准备阶段。预对齐计算又花了三分钟。测量模板的复制只花了15秒，手动重新安装元素又花了5分钟。经典的方法是每个零件10分钟，其中的另一半是手工工作，有不必要的人工成本。
使用自动自适应测量模板，该过程仍然包括两分钟的准备。每块模板的转移大约需要5分钟。这绝对为每个样本节省了大约3分钟。然而，好处超过了这三分钟的节省时间，因为这个过程是自动运行的，不需要进一步的注意或调整。因此，对于工具和生产车间，这种方法有效地实现了测量任务的整个自动化，其中一些任务以前需要手动执行。
在大量变形弹簧运往Hachtel的情况下，一些弹簧被保存下来，满足了生产需求。该系统不仅用于常规生产检查，而且在这种情况下，非常有效地应对意外危机时刻。
自动化CT检测节省时间和资源，保持客户满意度。此外，它对变化的来源和冶金质量提供了无可比拟的洞察力。
本文由F. & G. Hachtel CT&AM技术开发和产品开发主管Kamil David Szepanski贡献。
F. & G. Hachtel
fg-hachtel.com
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