電動車3D解決方案x Creaform自動化三維檢測系統
前言：電動汽車3D檢測邁向自動化品質控制提升產量、加快上市時間！
隨著電動汽車（EV）的日益普及，很多工程師和品質控制專家在檢測零部件時面臨著新的挑戰。傳統燃油汽車以機械部件為主，而電動汽車則以由軟體控制的複雜機電設備為主，其零部件和子系統更趨複雜。近幾年伴隨各大汽車製造廠在降低生產成本、縮短開發週期方面的努力，透過配置三維檢測技術以提高產品競爭力的需求，開始在工廠和生產車間使用全自動3D量測，即時提供異常報告並迅速調整，透過自動化三維檢測系統加快檢測速度、提高產量，加快上市時間。
傳統工具面臨到的問題
人工檢測或傳統座標測量機（CMM）檢測都需要花費很長時間。兩者都受到操作人員效率的限制，並可能出現人為錯誤。座標測量機通常位於專門的實驗室中，這意味著有大量的程式設計、設置工作要做，並且還要在實驗室和生產線之間來回跑。座標測量機的速度也不是很快，需要計量專家來操作。這些因素都會大幅降低品質控制檢測的執行速度。
此外，由於電動車的零部件和子系統較傳統複雜，傳統的3D檢測技術可能對飾面非常敏感，操作人員需要事先處理表面（如噴粉消光處理）才能進行檢測。這些處理工作需要額外的時間和後續清潔工序，並且很難預測效果，如果處理得不好恐影響檢測精度。如若檢驗人員漏掉其中一個品質問題，讓一個不合格的零件進入某條生產線，那麼這條生產線可能會立即陷入停頓狀態，這就是為什麼電動汽車製造商通常在啟動批量生產之前要求在規定的週期內對成品部件進行 100% 測量的原因。
加上電動汽車行業朝向少量、客製化的生產類型發展，意味著品質控制團隊需要不斷地改變傳統座標測量機(CMM三次元量床)的程式設計，再由具備專業知識和經驗豐富的計量專家花時間進行設置。
在速度和精度之間取得平衡
總結以上，傳統的人工檢測或CMM三次元量測依賴技術人員技能，可能間接影響資料的準確性、可靠性和可重複性。特別是座標測量機對周圍生產環境的振動、灰塵和濕度也非常敏感，以新購置座標測量機來說則增加規劃成本和複雜性。雖說CMM三次元量測精度非常高，但在沖壓或焊接中，表面輪廓、修整點等的最嚴格公差是 +/-0.5mm，甚至有些可允許 +/-1.0 和 +/-1.5mm 。
然而，座標測量機的精度（高達幾微米）是最小公差的 10～100 倍以上，可能過於重視精確而影響量測速度。因此，CMM三次元量測應該只在真正需要其精度的情況下使用，而讓其他更快速的三維檢測技術去測量大部分零件。
Walter電動汽車3D檢測｜採Creaform全自動3D量測提升效率產能
Walter汽車製造商是德國著名的汽車和摩托車行業大型原始設備製造商的零部件供應商，最近為其定制的自動化品質控制系統添置了兩套 MetraSCAN 3D-R自動化三維檢測系統，用於評估電動汽車發動機支架的品質，並確保較短的週期時間。
其中，發動機支架採用焊接結構件，幾何形狀複雜，檢測難度大，耗時長。支架還使用了反光的鍍鋅鋼材質，這使得電動汽車3D檢測工作變得更加複雜。
▲ 發動機支架的裝配線 (資料來源: Creaform網站)
透過使用 MetraSCAN 3D自動光學檢測，品質控制團隊能夠在幾秒鐘內採集到高品質的測量資料，Walter汽車製造商能夠將發動機支架的檢測時間從 1 小時 30 分鐘大幅縮短到僅 8 分鐘！這樣的產能水準是Walter汽車製造商使用傳統CMM三次元量測(座標測量)無法達到的。因搭載可掃描整個零件的機器人更小，MetraSCAN 3D-R自動化三維檢測系統的車間占地面積得以減少。這為Walter汽車製造商節省了購買機器人的費用，而且由於集成佔用的空間較小，生產車間的變化也很小。
▲ 使用 MetraSCAN 3D-R自動化三維檢測系統對發動機支架進行質量控制 (資料來源: Creaform網站)
Creaform R-Series™｜電動汽車3D檢測理想選擇
Creaform 3D掃描不僅常被用於逆向工程進行模具開發、少量多樣、彈性製造等汽車AM售後零部件開發的重要參考來源。（延伸閱讀：Creaform 3D手持三維掃瞄儀開闢改裝車產業新市場機會、更多Creaform 三維掃瞄案例）
旗下的R-Series™自動化三維檢測系統用於品質控制，適合那些希望在不影響精度的情況下，量測更多零部件尺寸並提高生產力，該系列組成包含以下兩項。
一、MetraSCAN 3D-R™ 自動化光學三座標掃描器
結合光學和藍色雷射技術，既能對高亮表面或具有不同反射率的物體進行高效的 3D 掃描，又能測量不同尺寸和表面幾何形狀的零部件。
二、CUBE-R™將 MetraSCAN 3D-R 的強大功能整合到高生產力工業量測室
專為工廠現場的在線檢測而設計。與傳統的CMM三次元相比，CUBE-R 的速度更快，可提高生產力和效率。
Creaform R-Series™自動化三維檢測系統2大優勢
1. 快速部署和培訓
由於其設計和易用性，MetraSCAN 3D-R 可在短短一周內安裝完畢。任何技能水準的技術人員都可以在一天內完成培訓。這解決了製造商的人力資源問題，減少了部署自動化品質控制系統時的停機時間。且操作簡單，R-Series自動化三維檢測系統與主流三維計量軟體相容，可進行離線程式設計，並可無縫集成到任何生產工作流程中。直觀的軟體模組 VXscan-R 允許包括自訂的三維掃描 CMM 特徵（外殼、機器人底座、轉檯等），實現快速和簡單的程式設計。
2. 100% 完整尺寸檢測 – 速度更快
電動汽車製造商迫於壓力必須更快地將其創新產品投入市場，而像 MetraSCAN 3D-R 這樣的自動化三維檢測系統正好可以滿足他們對資料獲取速度的要求，同時不會犧牲測量精度、可靠性和可重複性。例如汽車鈑金量測應用提高性能水準。其次，憑藉其 69 條鐳射線和每秒 300 萬次測量的速度，這款專業的3D自動化檢測應用非常適合具有許多邊緣、剪切邊和邊界的部件。電動汽車製造商迫於壓力必須更快地將其創新產品投入市場， MetraSCAN 3D-R自動化三維檢測系統正好可以滿足他們對資料獲取速度的要求，同時不會犧牲測量精度、可靠性和可重複性。例如：汽車鈑金量測應用提高性能水準。其次，憑藉其 69 條鐳射線和每秒 300 萬次測量的速度，MetraSCAN 3D-R自動化三維檢測系統非常適合具有許多邊緣、剪切邊和邊界的部件。
延伸閱讀－
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