Nøyaktig inspeksjon av deler med vekt på å evaluere de geometriske dimensjonene til kritiske funksjoner
Forskning: Jaroslav Miklušák - MECASYS, Matúš Madleňák - MECASYS Teknologi, Pavol Gužík - MECASYS Design, Dominik Zilka - MECASYS CAM Program
Sammendrag
MECASYS ble kontaktet av en ledende internasjonal produsent av plastkomponenter til bilindustrien, med produksjonsanlegg i 22 land, for å løse behovet for nøyaktig og pålitelig kontroll av dimensjonsstabiliteten til produktene deres. Hovedutfordringen var å designe og utvikle målejigger som muliggjorde repeterbare målinger av viktige geometriske parametere uten å avbryte pågående serieproduksjon.
Målet med prosjektet var å sikre nøyaktig inspeksjon av deler, med vekt på å evaluere de geometriske dimensjonene til kritiske funksjoner, og dermed forbedre kvaliteten på produksjonen og minimere produksjonsvariasjoner.
MECASYS leverte målejigger med høy presisjon som forbedret inspeksjonseffektiviteten, reduserte risikoen for feil og bekreftet selskapets teknologiske kompetanse når det gjelder å håndtere utfordrende prosjekter for bilindustrien.
Beskrivelse av problemet
Kunden opplevde gjentatte problemer med kvaliteten på delene på grunn av mangel på presis dimensjonskontroll hos tidligere leverandører. Disse unøyaktighetene førte til forsinkelser i produksjonen og komplikasjoner i monteringen av kjøretøyet. MECASYS ble kontaktet for å utforme spesialiserte målejigger som garantert var produksjonskompatible, nøyaktige og samtidig enkle å integrere i eksisterende inspeksjonsprosesser.
Et av de viktigste tekniske kravene var å simulere den faktiske innspenningen av delene slik de ville bli montert i karosseriet. Jiggene ble derfor basert på nøyaktige 3D-data av karosseriet, og ble supplert med modeller av tilstøtende deler for å kunne verifisere posisjonering, trimming og geometriske begrensninger. For å sikre feilfri håndtering av delene ble det integrert en spesiell klemmemekanisme i konstruksjonen, slik at delene kunne settes inn og tas ut på en sikker og repeterbar måte uten å skade referansepunktene.
Hver fikstur er konstruert for å muliggjøre måling av flere kontrollpunkter ved hjelp av avbøyningsmålere, samtidig som den er fullt kompatibel med koordinatmålemaskiner (CMM), inkludert tilgang til forhåndsdefinerte måleposisjoner.
MECASYS implementerte produksjonen i et kontrollert miljø ved hjelp av CMM-teknologi også i produksjonsfasene. Alle fiksturer ble kontrollert på HEXAGON METROLOGY-maskiner, og designet ble verifisert i et 3D-miljø, noe som gjorde det mulig å garantere høy nøyaktighet og repeterbarhet.
Jiggene som ble resultatet, reduserte nedetiden under monteringen betydelig, eliminerte behovet for ekstra inspeksjon og sørget for en smidig oppstart av serieproduksjonen.
Løsning
Gjennomføringen av prosjektet begynte med en grundig design av den mekaniske utformingen av målejiggene i SolidWorks-programvaren, der de mekaniske egenskapene ble simulert og formen på de strukturelle elementene ble optimalisert. Etter at kunden hadde godkjent den foreslåtte designen, ble den utarbeidede dokumentasjonen overført til produksjonsfasen - CNC-maskinering på fleraksede maskineringssentre i MECASYS' egen maskinpark, som muliggjør høypresisjonsbearbeiding av komplekse geometrier.
De enkelte komponentene i den foreslåtte målejiggen ble satt sammen til den endelige målejiggen, og jiggen gjennomgikk deretter en utgangskontroll, inkludert CMM-måling og repeterbarhetsanalyse (MSA), som bekreftet at man oppnådde den nødvendige påliteligheten og repeterbarheten ved bruk av denne måleren. Bruken av et modulært designkonsept gjorde det mulig å tilpasse inspeksjonsløsningen fleksibelt til ulike typer deler, samtidig som hele kvalitetsverifiseringsprosessen gikk raskere.
Den teknologiske konteksten for løsningen:
Løsningen som MECASYS har utviklet, er også et svar på bredere trender i bilindustrien, der nøyaktige og fleksible målesystemer spiller en nøkkelrolle i digitaliseringen og automatiseringen av produksjonen.
Bilindustrien står overfor et konstant press for å forbedre kvaliteten, redusere produksjonskostnadene og forkorte syklustidene. I dag er fleksible og skalerbare måleløsninger avgjørende for å holde seg konkurransedyktig og kunne reagere raskt på produktendringer eller lovpålagte krav.
Konkurransefortrinn:
MECASYS tilbyr løsninger som overvinner begrensningene ved tradisjonelle tilnærminger ved hjelp av modulære designkonsepter, avansert 3D-teknologi og automatisering av inspeksjonsprosesser. Målejigger med modulær arkitektur kan enkelt utvides eller tilpasses, noe som minimerer investeringskostnadene og eliminerer nedetid ved endring av produksjonsprogrammer.
Testing og validering:
Hver enkelt målefikstur ble testet på toppmoderne koordinatmålemaskiner av typen CMM Global S fra HEXAGON METROLOGY. Verifiseringen av hver enkelt komponent og hele jiggen sikret høy nøyaktighet og repeterbarhet i målingene, samtidig som de strengeste internasjonale standardene ble overholdt.
Bruken av CMM-teknologi muliggjør automatiserte målinger i fem akser samt kontinuerlige profiloverflatemålinger. Disse prosessene eliminerer menneskelige feil og muliggjør detaljert inspeksjon av selv komplekse geometrier - uten behov for spesielle fiksturer.
Resultater og fordeler
Ved å ta i bruk målejiggene designet av MECASYS oppnådde kunden en betydelig forbedring av kvaliteten og stabiliteten i produksjonsprosessen. Takket være de presisjonskonstruerte og modulært utformede jiggene ble alle dimensjonskrav innenfor toleranser på 0,01 mm oppfylt, samtidig som de interne prosessene ble optimalisert.
Viktige fordeler inkluderer:
1. Nøyaktighet innenfor 0,01 mm: Alle geometriske parametere ble oppnådd stabilt uten behov for ytterligere korreksjoner.
2. Repeterbarhet: Takket være CMM-inspeksjon og MSA-analyse er det bekreftet at formuleringene gir konsistente resultater i serieproduksjon.
3. Feilreduksjon: Nøyaktig måling og validert fastspenning av deler eliminerte dimensjonsvariasjoner i utdataene.
4. Rask implementering: Digital design og verifisering i et 3D-miljø muliggjorde en smidig implementering uten produksjonsstans.
5. Kostnadsbesparelser ved inspeksjon: Kontinuerlige CMM-målinger og felles dokumentasjon har eliminert behovet for gjentatt innledende inspeksjon hos kunden.
6. Beredskap for fremtidig utvikling: Den modulære arkitekturen gjør det mulig å tilpasse seg fleksibelt når produkter eller kontrollpunkter endres.
Disse resultatene har ikke bare styrket påliteligheten i produksjonsprosessen, men også kundens tillit til MECASYS' tekniske løsninger.
Konklusjon
Prosjektet for en kunde i bilindustrien fremhevet MECASYS' evner innen design og produksjon av presisjonsmålefiksturer. I starten av prosjektet ble det lagt vekt på detaljert 3D-modellering og digital validering av konsepter ved hjelp av SolidWorks-programvaren, noe som gjorde det mulig å optimalisere utformingen av jigger før den endelige produksjonen. Denne fasen eliminerte behovet for fysisk prototyping og gjorde det mulig å oppdage og eliminere potensielle feil på et tidlig stadium.
Takket være modulære elementer og nøyaktig utførelse av målejiggene oppnådde kunden jevn kvalitet og effektivitet. Kontroll av avvik ved hjelp av CMM-teknologi sikret høy pålitelighet og minimerte produksjonsfeil.
MECASYS' målejigger muliggjør presis fastspenning og inspeksjon av plastdeler med minimale avvik. Den robuste utformingen og kompatibiliteten med koordinatmålemaskiner har forbedret produksjonsprosessene betydelig.
Etterfølgende produksjon på fleraksede CNC-maskiner og grundig kvalitetskontroll ved hjelp av koordinatmålemaskiner (CMM) sikret nøyaktighet og konsistens i resultatene. En CMM-rapport og MSA-analyse ble produsert for hver målefikstur, noe som garanterte kunden den nødvendige nøyaktigheten og repeterbarheten i produksjonen. Disse tiltakene bidro til å redusere antall feil, gjøre inspeksjonsprosessene raskere og øke produktpåliteligheten.
Med dette prosjektet oppfylte MECASYS ikke bare kundens spesifikke krav, men demonstrerte også evnen til å levere kundetilpassede løsninger som oppfyller strenge kvalitetsstandarder. Dette bidro til kundens vekst og konkurransekraft i markedet. I lys av dagens trender i bilindustrien, der det legges vekt på digitalisering, automatisering og fleksibilitet, representerer MECASYS' løsninger en strategisk fordel for fremtidig utvikling og suksess på det globale markedet.
Dine behov, vår ekspertise
Er du på utkikk etter en partner som kan hjelpe deg med å sikre nøyaktige og repeterbare målinger innenfor toleranser på 0,01 mm?
MECASYS designer og leverer kundetilpassede målejigger - pålitelig, fleksibelt og i samsvar med de krevende kravene i din produksjon.
Ingen del av denne publikasjonen kan reproduseres i noen form eller på noen måte, verken elektronisk, mekanisk, ved fotokopiering, opptak, skanning eller på annen måte, eller lagres i et gjenfinningssystem, uten skriftlig tillatelse fra rettighetshaveren. Forespørsel om tillatelse må rettes til MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slovakia.
Alle rettigheter forbeholdes, inkludert retten til å gjengi hele eller deler av publikasjonen i enhver form. Enkelte elementer i denne publikasjonen kan være brukt under lisens fra tredjeparter og kan være underlagt andre bruksbegrensninger.