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1、3D 扫描仪实际案例分享六则扫描仪实际案例分享六则一、一、Konica Minolta 助力模具制造商创造崭新品牌助力模具制造商创造崭新品牌数字化的模具制造要在数字化的模具制造要在 Q（品质），（品质），C（成本）和（成本）和 D（交货期）方面均满足客户的需求（交货期）方面均满足客户的需求“未来模具制造过程中不可或缺的因素必然是全面数字化！”Hasegawa Kakouzyo Ltd 总裁 Hasegawa 这样说，自从公司成立以来 Hasegawa 总裁一直致力于支持日本品牌的模具制造长达 37 年。现在，该公司正在促进产品生产过程的再设计，不断追求满足客户需求的模具制造方法。“如果想要在当
2、今市场中获得生存，雇员需要清楚地知道客户所要求的 Q（品质），C（成本）和 D（交货期），而且我们必须积极引进新技术来满足这些需求，以便促进管理的创新。”Hasegawa 总裁说。在这份报告中，我们将介绍公司成立以来所积累的采用新型 3D 工具“VIVID 9i”的技能和经验，以及融合这些技能和经验的新型系统的引进和效力。脱离传统的手工方法，通过 VIVID 9i 的引进强力支持 QCD该公司主要生产压模和各种金属制品，供应给大型卡车和公共汽车车轮生产商。该公司与客户之间的典型操作流程如下所述。该公司与客户之间的典型操作流程如下所述。1.根据客户准备的 3D CAD 数据，模具制造者准备 NC
3、 数据，并通过 CAM 制造模具。 (Hasegawa Kakouzyo) 2.客户对原始模具增加详细的修改信息，并根据修改的模具进行锻造。 （客户） 3.当模具经过长期的使用磨损时，就要求模具制造者重新构建模具。 (客户 Hasegawa Kakouzyo) 4.原始的 3D CAD/CAM 数据无法使用，因为客户已经添加修改项目（如上述步骤 2 所述）。 因此，模具制造者根据客户修改的原始模具重新建造模具。 (Hasegawa Kakouzyo) 5.传统的做法是，模具制造者使用上述的仿形机器重新构建模具。 但是，这种方法会产生下列问题：问题问题 1：当仿形机器出现故障时，公司就考虑购买新
4、的机器。 但是，机器生产商却说此款机器的生产已经终止。 （NC 仿形机器同样出现此类问题。） 该公司想要购买一台二手机器，但是二手机器是无法进行保修的。问题问题 2：由于客户要求快速发货和降低成本，现行的重建模具方法根本无法满足客户的需求。 （有关详细信息，请参见以下描述。）在这种情况下，该公司决定引进 VIVID 9i 系统来解决这些问题。产品制造过程（使用同一样板制造三件金属制品）产品制造过程（使用同一样板制造三件金属制品）传统方法传统方法引进引进 VIVID 9i 的优势的优势1. 加工时间效率得到改善加工时间效率得到改善在重建几个模具的情况下，加工时间与整体生产时间的比率就增加了。仿形
5、机器必须一次只制造一件产品。 但是，引进 VIVID 9i 系统后，基于测量数据，采用 CAM 软件（Space-E:NTT 数据处理系统）准备一个程序，以便可以通过同一样板加工几件产品， 这样便实现了连续加工。 （请参见上述的操作流程。）VIVID 9i 的引进实现了无需操作者靠近机器便可进行加工的操作过程。 这样便改善了加工时间效率，因为机器可在夜间操作。*可采用 NC 仿形机器执行相同操作。 但是，在 NC 数据准备时间上却存在较大差异。 （在上述示例中，VIVID 系统花费了约 15 分钟准备 NC 数据。 而采用 NC 仿形机器，需要约一个半小时时间。 )2. 操作灵活，可在产品外形
6、上执行部分修改操作灵活，可在产品外形上执行部分修改当客户要求重建模具时，模具的外形不能与原始模具一样。 如果客户要求在原始模具的基础上作出部分修改，模具制造者就可以根据测量数据使用软件 （RapidForm2006:INUS Technology）进行外形修改。 这样，模具制造者就可以在修改最少细节的情况下灵活满足客户需求。3. 原始模具的短期信贷，可灵活接受客户的订单原始模具的短期信贷，可灵活接受客户的订单如果原始模具的信贷期很短，模具制造者可能无法根据客户要求的信贷期来接受客户的订单。 这样可能会丢失合作的机会。引进 VIVID 系统后，模具制造者可在 VIVID 9i 系统完成样板测量时
7、便可返回所有原始模具。这样，模具制造者可根据客户的要求制造模具，即便是生产计划非常紧张。 因此，改善了 CS（客户满意度）。4. 极大提高了现行设备（加工中心等）的可用性极大提高了现行设备（加工中心等）的可用性5. 通过接受数据服务订单以重通过接受数据服务订单以重（未完）（未完）二、“KOIWAI”采用采用 VIVID 9i 3D 扫描仪扫描仪 取代人工标记的传统检测过程大大降低成本取代人工标记的传统检测过程大大降低成本融合传统工艺技术与最新数字技术，提供快速交付和精准制造的铸模产品融合传统工艺技术与最新数字技术，提供快速交付和精准制造的铸模产品KOIWAI 公司拥有 30 多年的铸模生产经验
8、，从中累积了制造薄壁精密铸件和轻型精密铸件的一流技术。公司邀得多名汽车零部件领域的铸造业专家加盟，他们在加工各类车用铸件方面有着丰富的经验。KOIWAI 一贯的宗旨是“快速交付和精准制造”，现在公司订立了新的目标，即实现重力铝压铸件的批量生产，同时建立使用铝/镁/FC 砂模的铸件成型体系。为达成上述目标，公司成立了 Seisho Techno 研发实验室，位于 Seisho Techno Park（神奈川县小田原市 Haneo 工业园区）。这里采用尖端的设备进行铸件设计、制造以及质量检验。其中用到的部分设备包括：高端 3D CAD/CAM、激光烧结快速成型（RP）系统（EOSINT/S）、高速
9、普通铝数控（CNC）钻孔、CT 扫描仪，以及非接触式 3D 数字扫描仪 VIVID 9i和 RAPIDFORM XOR/XOV 反向工程/检测软件。无论是遵循公司“快速交付和精准制造”的宗旨来提供产品，还是实现与众不同的“KOIWAI”加工工艺，上述最先进的数字技术都占据着重要的地位。 KOIWAI 的总经理 Shuji Koiwai 先生表示：“像我们这样的中小型企业的生存之道，不单是要提供高精度和高质量的产品，同时必须进一步降低生产成本，并且更快速地交付客户。为达到这样高度的目标，我们必须将高端数字技术融入自身与众不同的经验和专有技术之中，从而在技术上保持领先优势。”对 Koiwai 而言
10、，引入 3D 数字技术对降低产品检测过程的成本尤为有效，为实现快速交付提供了很大帮助。将将 3D 数字技术引入使用传统数字技术引入使用传统“标记标记”的检测过程的检测过程“KOIWAI”加工工艺的关键要素在于同时实现高质量与快速交付。即使公司成功建立了高质量的成型及批量生产体系，但这不过是提高了制造速度，使用传统方法进行产品检测需花费大量时间，这是提高生产能力的瓶颈，进而无法实现快速交付。为解决这一问题，KOIWAI 在检测过程中引入了 3D 数字技术，可以大幅缩减检测时间。非接触式 3D 扫描仪 VIVID 9i 取代了使用人工标记的传统检测过程。如下所示为传统人工检测与最新检测过程的具体比
11、较，还介绍了引入 3D 技术带来的巨大变化。以形状复杂的增压器外壳为例，制造过程中采用了 KOIWAI 完善的技术来防止型芯偏移。传统方法：传统方法：通过一种接触式测量仪器基于人工刻画的标记线来测量成形金属上的有效余量。问题：问题：由于工件的实体结构非常复杂，因此必须将其可靠固定（测平）。进行人工标记需要丰富的经验和扎实的专业技能。即便是固定方法或测量中的一个微小误差也会导致之后工序产生不合格品。因此，检测人员要承受繁重的工作量和（未完）三、三、Suzuki Industry 采用采用 VIVID 9i 实现对模拟结果的同步反应实现对模拟结果的同步反应四、 冲模制造方面的经验和专有技术与最新数
12、字工具相得益彰冲模制造方面的经验和专有技术与最新数字工具相得益彰Suzuki Industry 成立于 1964 年，致力于冲压模设计和生产已有 40 余年。近几年间，公司在设备与机械方面实施大力改造，不断提高效率以满足汽车业客户所需。公司于去年在日本群马县的太田市建成新的办公楼和厂房，目前正在积极推行 CIM（计算机集成制造）以期进一步提升效率。上述不懈努力从侧面展示了公司积极进取、不满足于现状的管理理念，总裁 Kota Suzuki 先生将这总结为“百尺竿头，更进一步”。时至今日，随着高强度钢板在汽车制造业的日益广泛应用，Kota Suzuki 表示，公司的非高强度冲模外包业务量在持续缩减
13、。这一趋势催生了更复杂的部件成型工艺，因此，为在不断适应当前需求的同时提高产品质量，Suzuki Industry 率先安装并使用了 PAM-STAMP 2G 冲压成型模拟系统。Kota Suzuki 称：“像我们这样规模的公司安装模拟系统有些不同寻常。”不过对于需满足主要冲压件制造商需求的公司，这是自然而然的转变。Suzuki Industry 最大的资源是其资深熟练员工累积的经验及其受专利保护的专有技术，公司迫切地需要上述高端数字工具对现有资源进行补足。公司一直在寻找适合的数字工具，用以实现更快更可靠的决策制定、更短的交付时间以及更低的成本，同时有助于提升客户的信赖感。五、 PAM-STA
14、MP 2G六、 安装了 PAM-STAMP 2G 后，Suzuki Industry 必须解决的问题之一即如何判断各冲压件是否真正依照模拟数据制成。CIM 组长 Shuichi Suzuki 说道：“我们需要能对各工序的模拟结果以及最终成品是否按照预期制成进行检查。”为此，公司决定安装一台非接触式 3D 扫描仪，并开始进行选型。七、 CIM 组长 Shuichi Suzuki八、 非接触式非接触式 3D 扫描仪扫描仪实现了对模拟结果的同步反应实现了对模拟结果的同步反应Suzuki Industry 安装了 Konica Minolta 的 VIVID 9i 非接触式 3D 扫描仪和 Rapid
15、Form 2006 Verifier 3-D 形状检测软件。起先，公司还曾考虑安装摇臂式非接触式 3D 扫描仪，但是在测试过程中发现设备需处理的点群数过多，这让人有些失望。后来决定选用相机式机型，因其可以一次性测量多个平面形状，所以使用起来更为简单。Kota Suzuki 表示：“它的（未完）四、利用四、利用 VIVID 9i 设计具有创意的山地车设计具有创意的山地车依托长达数年的丰富经验，结合采用高级依托长达数年的丰富经验，结合采用高级 CAD 技术，掀起工业设计的新浪潮技术，掀起工业设计的新浪潮Hieda Digital Design Ltd.,是由 Takashi Hieda 创立的一个
16、设计室，Takashi Hieda 是一名工程师，具有在一家大型重工业制造公司担任飞机引擎设计师的多年经验。 凭借多年的 3D CAD 设计经验，Hieda 主要从事外包 2D 和 3D CAD 设计和工业设计规划。过几年内，打着著名品牌旗号的山地自行车日益受到大众热捧。但 Hieda 先生却对这种趋势提出尖锐的批评，他评价其中大部分自行车“设计雷同，无非是将几根管子拼凑在一起。 它们的功能远未达到消费者对这些大名鼎鼎的品牌的期望。” Mr. Hieda 先生的公司打算改变这种现状，在工业设计领域掀起一波新的浪潮。Heida 说：“如果设计师追求的是功能和用途，那么大多数设计已经完整了。”在这个消费者品味日新月异的世界，他将迅速敏锐地持续产生新设计的能力视为在业界生存的立身之本。为了最充分地利用高级 CAD 技术，迅速产生具有高附加值的创意设计，Hieda Digital Design 引入了Konica Minolta 的非接触式扫描仪 VIVID 9i。利用利用 VIVID 9i 设计具有创意的山地车设计具有创意的山地车常规山地车的车架设计不能让 Hieda
