自1948年第一辆莲花汽车问世以来，该公司一直致力于高性能汽车的设计和制造。最新的跑车Emira是莲花公司有史以来生产的最精确的车型，这要归功于该公司位于英国诺福克郡海瑟尔的跑车工厂的质量控制(QC)的升级。工厂内有一台由LK计量公司在城堡多宁顿制造的5轴HC-90TR双臂坐标测量机(CMM)。自动化、多传感器检测单元是Lotus自2017年以来数百万美元投资的一部分，可以生产线速度提供绝对、100%的非接触式尺寸检测，实现实时质量控制。
三坐标测量机是在一个特殊的基础上，在地板上设置一米。用于检查的汽车由自动引导车辆(AGV)携带，无需任何起重设备即可进入该区域。该机器的测量体积为6.3 x 1.6 x 2.5米，足以容纳整个车身。先进的三激光交叉扫描仪部署在两个手臂上，可以同时自动测量Lotus Emira两侧的特征。LK HC-90能够测量到10.0 μm + L/200的体积精度和6 μm的重复性。该机结合了桥式三坐标测量机的高性能和广泛应用于汽车厂的水平臂配置的灵活性。
三坐标测量机完成自动化测量周期如此之快，它能够跟上快速TAKT时间，定义了Emira生产线的速度。快速的生产能力使每一辆车都能被检验，这款Lotus车型是第一个拥有如此全面的QC支持的制造。在对LK HC-90TR不同阶段的两次访问中，在扫描程序中共进行了130次测量，分别耗时约12分钟和8分钟。快速的检查周期为AGV提供了足够的时间，将底盘交付到CMM，然后将其返回生产线。
在计量开始之前，还有时间验证汽车相对于三坐标测量机中的卡带参考点系统的对齐，以及使用专用校准球校准激光扫描仪。为了提高速度和准确性，它们采用了触控式探测，传感器由臂架自动交换。同样的传感器用于探测汽车的一些关键内部尺寸，而激光扫描仪则对自由曲面区域进行高速扫描。
这些跑车主要由高科技、轻质复合面板制成，与传统的QC实践相比，LK单元的快速点云采集和数字化的好处是巨大的。以前，样品底盘将在手动三坐标测量机上进行线侧测量，该三坐标测量机的手臂配备了触摸探头。更少的功能将在长达5个小时内检查，通常每几十个底盘中就有一个，这些底盘必须退出生产，然后重新安装。不仅由于人为干预，而且由于在检查期间需要重新定位汽车，以补偿旧CMM有限的轴行程，因此有可能出现错误。更严重的是，样品之间未经检查的任何一辆车都可能超出公差，导致进一步的费时、昂贵的返工。
工厂维度质量经理Tom Mackrill评论道:“Lotus Emira是我们最后一款配备内燃机的新车，因为我们未来将实现全电动。我们将产品定位于全球市场的高端市场，因此需要一个非常稳定的生产过程来确保高质量。
“这款车型在2022年的产量大大高于去年，当时我们停产了Elise、Exige和Evora，而且产量正在强劲增长。因此，我们需要一个QC解决方案，不仅支持高精度，而且足够快，可以快速生成大量数据，以匹配生产速度。
“我们审查了其他检测技术，包括那些涉及各种机器人安装测量头的技术。然而，我们得出的结论是，机器人，特别是如果它们是移动的，除了它们携带的测量设备之外，还会引入额外的潜在误差，并且需要一个参考测量系统来校准和重新校准它们。
“因此，我们得出的结论是，静态三坐标测量机是我们新车生产过程中的一种方式，双臂配置和激光交叉扫描仪提供所需的测量速度。”
他补充说，Emira的可靠性和可重复性通过将数据反馈给生产线来验证和控制过程，从而提高了Emira的尺寸质量，确保每辆车都是第一次造对的。这种反馈是特别重要的复合材料面板框架设施，由于潜在的可变性在粘合剂粘合剂。
激光扫描仪具有无限定位能力
雷尼绍ph -2双轴数控手腕携带激光扫描仪能够连续旋转，并具有无限定位，不像传统探针头只能调整7.5度步。因此，每个扫描仪可以在整个检查周期中精确地调整角度，从而实现底盘内外的最佳定位，以快速获取自由曲面和几何数据。当进入车内时，ph -2能够在程序控制下旋转，向外观察车身内部以进行测量。控制每只手臂的DMIS程序本质上是彼此的镜像，额外的动作分别插入，以解决汽车每一侧的微小差异。
尼康XC65DX-LS交叉扫描仪具有三条激光线，以单一方向捕获，扫描通过的数据量是单线激光扫描仪的三倍。它使LK HC-90TR的检测周期短，以支持Emira的100% QC。内置的技术意味着传感器不受被测物体的颜色或反射率的影响。它还提供自动，实时调整设置，不仅在连续激光条纹之间，而且在每条线上的单个点。LS型扫描仪具有更长的距离，可达170毫米，使其能够访问难以到达的特征。
两级检查
agv将每一辆Emira从生产线上交付给CMM，无论是在机架线结束(阶段1)的早期阶段，还是在汽车完全组装(阶段2)的时候。它在没有人工干预的情况下被存放在传送带中，条形码阅读器(称为脚本系统)验证车辆的识别号码、颜色、是右舵还是左舵，以及是否应该运行阶段1或阶段2的计量程序。处于第一阶段的汽车不是传统的白色车身，因为车身面板已经涂好，转向柱和配线织机已经就位。
在激光扫描仪自动校准后，他们会在两个阶段对汽车进行130次测量，以评估车辆的准确性。悬挂和发动机安装点是检查的关键区域。控制间距和平齐尤为重要，因为面板之间的间距直接影响到前院汽车的感知质量。
在LK CAMIO软件中，程序主要是从Emira的CAD模型自动创建的。它确保激光扫描仪沿着路径移动，这样被测量的表面总是在他们的视野内。捕获的低噪声点云经过过滤，以产生平滑、高度详细的网格，可以对齐，以便将测量数据与CAD模型进行比较。检测工具包括智能特征提取、GD&T公差和轮廓分析，并将结果快速反馈到生产线和全面报告。
莲花汽车的设计团队选择实施这种两阶段、离线、过程中的计量解决方案，因为它最适合公司的需求。然而，在其他情况下，一辆HC-90TR或更多可能被放置在生产线内，在车辆进入下一个建造操作之前检查尺寸。其他离线应用包括质量审核和验证检查。
交钥匙自动化解决方案
2021年1月，在Emira生产开始之前，LK在Hethel工厂安装和调试了计量单元。自动化设备通过确保尺寸检查控制制造过程，而不仅仅是确定测量数据的符合性，在提高生产效率和降低汽车的人工成本方面发挥了重要作用。它推动生产战略，以零缺陷制造为目标，不断改进单个零件和整个过程，这是工业4.0的全部目的，LK硬件和软件兼容。
麦克里尔总结道:“莲花之前没有与LK打过交道，但我之前在另一家汽车厂工作时，曾接触过CMM品牌。一旦我们决定静态坐标测量的黄金标准是我们采取的正确的计量路线，我们审查了来自不同潜在供应商的许多产品。
“LK在高端技术方面脱颖而出。陶瓷结构的机器提供了良好的稳定性，结合重量轻的精度和速度。LK提供了一个完整配置，多传感器，交钥匙解决方案，完整的初稿测量程序和辅助设备。只有支撑车身的固定装置是我们提供的
“供应商一直并将继续提供非常支持，在某种程度上，我们认为我们各自工程团队之间的关系是真正的伙伴关系。”
Lotus Cars最近还为其附近的LAS (Lotus Advanced Structures)部门投资了四台cmm，都是较小的桥式机器。用于底盘部件的QC，有三台LK ALTERA M机器，测量信封分别为3 x 2 x 1.5 M, 2 x 1.5 x 1.2 M和1.5 x 1.0 x 0.8 M，以及一个更大，精度更高的ULTIMA CMM，具有4 x 2 x 2 M的检测体积。
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