Hoàn thiện khuôn dập kim loại tấm nhanh hơn với giải pháp đo quang học

PWO: Hoàn thiện khuôn dập kim loại tấm nhanh hơn với giải pháp đo quang học

Địa điểm kinh doanh của của công ty: Oberkirch

Hệ thống của GOM: Máy quét ATOS Triple

Phần mềm GOM: GOM Inspect Professional

Lĩnh vực: Chế tạo khuôn

PWO

PWO là một trong những nhà thiết kế, sản xuất linh kiện và máy móc kim loại phức tạp hàng đầu trong lĩnh vực cấu kiện nhẹ dành cho hệ thống an toàn và tiện nghi của ô tô. Trong hơn 98 năm lịch sử kể từ khi thành lập năm 1919, tập đoàn đã phát triển chuyên môn đặc thù nhất trong lĩnh vực dập và hàn kim loại. Nhà máy ở Đức đặt tại Oberkirch của PWO hiện có khoảng 1500 nhân viên đang làm việc. Cùng với các nhà máy khác tại Cộng hòa Séc, Canada, Mexico và Trung Quốc, PWO có mặt trên toàn thế giới. Tổng cộng, tập đoàn có hơn 3100 nhân viên.

Progress-Werk Oberkirch (PWO) sử dụng thiết bị đo lường 3D quang học của GOM tại xưởng chế tạo khuôn của họ. Kết quả là công ty có thể giảm thời gian chế tạo khuôn và tăng năng suất làm việc.

Một trong những yêu cầu quan trọng của ngành công nghiệp ô tô Đức là giảm thời gian đưa sản phẩm ra thị trường trước yêu cầu kiểm soát chất lượng ngày càng tăng. Điều này ảnh hưởng đến việc chế tạo khuôn. Để duy trì cạnh tranh, điều quan trọng là giảm thời gian chế tạo và cải thiện chất lượng. Vì nếu khuôn được thiết kế và gia công hoàn hảo thì mới đảm bảo mang tới cho khách hàng một sản phẩm tốt nhất.

Có một công ty đáp ứng được yêu cầu cao của khách hàng đối với các hãng xe VW, BMW  và  Mercedes-Benz. Đó chính là nhà cung cấp linh kiện ô tô PWO. Được thành lập vào năm 1919, chuyên môn chính của tập đoàn chủ yếu là dập, kéo, uốn, dập từng trạm hay dập liên hoàn. Các sản phẩm của PWO bao gồm khuôn sản xuất vỏ động cơ, giá đỡ động cơ hoặc hệ thống treo khí cho đến các khuôn chế tạo linh kiện túi khí. Mỗi năm, công ty sản xuất lên tới 70 bộ khuôn liên hoàn, một số khuôn có đến 14 bước gia công.

PWO đã sử dụng máy quét ATOS Triple của GOM từ năm 2010 để đáp ứng các yêu cầu đặc biệt đối với từng bộ khuôn khác nhau. Máy quét 3D không tiếp xúc được sử dụng cả trong quá trình sản xuất và thử nghiệm khuôn và cả khi bảo dưỡng và bảo trì chúng.

Tìm hiểu thêm: Kiểm soát chất lượng trong ngành công nghiệp ô tô

Đo quang học giúp giảm thời gian sản xuất khuôn

Do có nhiều sự thay đổi, quá trình thử khuôn để phát hiện sai sót thường kéo dài vài tuần đối với một nhà chế tạo khuôn. Biên dạng và hình dạng hình học của các linh kiện kim loại tấm phải được kiểm tra và đo và sau đó khuôn sẽ được sửa lại. Việc sử dụng máy đo tiếp xúc là một quá trình đặc biệt tốn thời gian trong quy trình thử nghiệm. Vì vậy, việc đo mỗi chi tiết có thể thường mất khoảng vài giờ đồng hồ. Thêm vào đó, mỗi điểm đo riêng biệt phải được lập trình trước.

Nhằm rút ngắn quy trình này, PWO đã đầu tư máy quét 3D không tiếp xúc ATOS. Thay vì dành hàng giờ đồng hồ cho các quy trình đo tiếp xúc, giờ đây PWO có thể thu được hình dạng, linh kiện rời và những vị trí đang tác động, tức là những vị trí trên linh kiện đang tham gia vào quá trình cắt, uốn và tạo hình một cách nhanh chóng mà không cần chạm vào chúng. Thiết bị đo chính xác đến vài phần trăm milimet tùy thuộc vào vùng đo. Để thực hiện phép đo, máy quét phát ra một mẫu vân sáng có thể bị biến dạng theo biên dạng bề mặt lên đối tượng cần đo. Sự biến dạng này được ghi lại bởi hai máy ảnh, mỗi máy ảnh có 16 triệu điểm ảnh trên mỗi lần quét và được sử dụng làm cơ sở cho dữ liệu đám mây điểm giúp nhận dạng chính xác bề mặt của linh kiện.

“Bên cạnh khoảng thời gian được tiết kiệm là sự hiển thị toàn bộ bề mặt của linh kiện, điều này là một lợi thế lớn.” Wilfried Braun – Trưởng bộ phận đo lường tại PWO giải thích: “Nhìn qua một đồ thị màu đầy đủ của bề mặt linh kiện đã có thể thấy rất nhiều thông tin rồi”.

Đáng chú ý nhất là điều này làm đơn giản hóa việc so sánh với dữ liệu CAD. Những điểm đo cụ thể cũng có thể được chỉ ra nếu cần. Chuyên gia đo lường giải thích “Bằng cách này, bạn có thể trực tiếp thấy những vị trí không phù hợp và bị lỗi trên khuôn có thể được khắc phục ngay lập tức với giá trị hiệu chỉnh cụ thể.” Ngoài việc kiểm tra bề mặt, số hóa 3D mang lại các lợi ích khi đo các đặc tính điển hình của kim loại tấm, ví dụ các cạnh sắc như mẫu hình lỗ, cắt và độ hồi phục đều được ghi nhận một cách chính xác.

So sánh dữ liệu thực tế đo được với dữ liệu CAD cũng cho phép kiểm tra kết quả mô phỏng, do đó tham số mô phỏng có thể được điều chỉnh khi cần thiết. Nếu quá trình đó có thể xác định rõ chi tiết có vượt quá dung sai hay không thì sự cố có thể được phân tích và khắc phục nhanh chóng. “Nhìn chung, bạn sẽ mất ít công sức hơn nhưng lại có được nhiều thông tin hơn.”

Tìm hiểu thêm: Dịch vụ thiết kế khuôn mẫu chính xác trọn gói

Việc ghép linh kiện tối ưu giúp giảm các vòng lặp

Máy ATOS giúp giảm thời gian đo các yếu tố thực phức tạp như chày dập định hình từ 4-5 giờ đồng hồ xuống còn 30 phút. Đối với phép so sánh danh nghĩa/ thực tế, dữ liệu quét được chuyển thành hệ tọa độ mong muốn bằng cách sử dụng chức năng best-fit. Trong quá trình chập dữ liệu này, mẫu đo đo được căn chỉnh sao cho tổng sai lệch là thấp nhất so với điểm tham chiếu. Kết quả ghép lí tưởng của mẫu có độ lệch nhỏ nhất có thể so với CAD. Do đó, các điểm liên quan cũng có thể được đo kiểm một cách có chọn lọc. Nếu các điểm quan trọng của mẫu cần đo nằm trong dung sai cho phép thì kích thước tổng thể của bề mặt là chính xác và giảm được việc loại bỏ phế phẩm.

Nếu mẫu đo vượt quá dung sai cho phép, PWO sẽ bắt đầu hiệu chỉnh khuôn và sửa lại bề mặt ngay lập tức bằng cách sử dụng dữ liệu đo từ hệ thống máy quét ATOS Triple Scan. Việc sửa lại bề mặt đặc biệt thích hợp để cập nhật kịp thời dữ liệu khuôn sau khi sửa chữa thủ công. Ví dụ nếu linh kiện đang làm việc có dấu hiệu mòn thì linh kiện thay thể có thể được sản xuất nhanh chóng trong suốt quá trình vận hành liên tục và dựa trên dữ liệu hiện tại giúp tối ưu hóa thời gian sản xuất. Ngoài ra, các bộ dữ liệu được lưu trữ có thể được tra vấn lại bất kỳ lúc nào để bảo dưỡng hoặc sửa chữa sau đó.

Hệ thống đo linh hoạt đo các vật thể có kích thước khác nhau

Một ưu điểm khác của thiết bị đo chính là khả năng di chuyển của nó. Nếu bạn có một chi tiết lớn hơn, máy quét có thể được di chuyển trên giá đỡ để đến gần bất cứ lúc nào. Kĩ sư đo lường giải thích: “Thỉnh thoảng, chi tiết hoàn chỉnh được đo trực tiếp trong dây chuyền dập. Điều này có thể được thực hiện nhanh chóng và đơn giản bằng cách sử dụng hệ thống ATOS linh hoạt. Ngoài ra, nguyên tắc giải pháp hệ thống đầu cuối bao gồm phần mềm, phần cứng và đào tạo đáp ứng các yêu cầu của PWO. “Nếu có bất kỳ câu hỏi kĩ thuật nào, chúng tôi liên hệ với người am hiểu về gia công khuôn và quy trình sản xuất của chúng tôi và có một cái nhìn tổng quát hơn”.

Các hệ thống đo lường 3D dành cho đo kiểm kim loại tấm