在模具加工的過程中,刀具、電極的損耗以及拋光研磨后所造成的曲面精度誤差,通常是最不容易察覺的,目前,模具檢測的設備主要是三坐標測量機,三坐標量測機價格相當昂貴,需以夾具對被測量物件做精準定位,其過程繁瑣、費時、費力,而使用效益很低。
當今,以色彩誤差分析圖呈現全尺寸精度的PolyWorks CAV計算機輔助檢測規范在全球迅速普及,廣泛應用于全球汽車、3C手機大廠,并迅速的向供應鏈上下游推廣,它改變了傳統產品品質檢驗的方法,應用快速掃描技術,將量測對象逆向掃描成密集的點云數據,再以操作便捷的檢測軟件PolyWorks進行自動對位、比對分析,然后用不同的顏色呈現顯示整個工件的誤差值,讓人一目了然及時掌握產品品質狀態,并自動產生報表,達到完全產品檢測的效果。
圖1是PolyWorks CAV的應用流程,我們要檢測模具有兩個途徑流程,一個是直接檢測模具,另外一個是通過檢測成品達到檢測模具的目的,其流程為:以逆向掃描方式將成品或模仁、模腔、滑塊等關鍵零件掃描成點資料,讀入到PolyWorks中與標準的CAD檔進行對位再加以比對檢測,透過色彩誤差分析圖,您可以一目了然的掌握全域尺寸,以此快速精準的驗證出模具的品質。
圖1
本案例以電子產品外殼
注塑模具為例,結合非接觸掃描量測系統和PolyWorks自動檢測軟件進行CAV檢測并生成報告,其檢測過程與報告內容如下:
(1) 運用非接觸式掃描設備進行逆向掃描。
(2) Scan Data與
CAD Model快速自動對位。
(3) 全尺寸比對(全域比對) 及色彩誤差圖的呈現。
(4) Compare points 誤差值的呈現。
(5) 2D與3D檢測報表自動輸出。
(6) Macro功能可做到100%自動檢測。
運用非接觸式掃描設備進行逆向掃描
圖2灰色圖檔為電子產品外殼
注塑模具公模的模腔,綠色圖檔為對模腔逆向掃描得到的點數據,就CAV檢測而言,需要快速、簡易及較精細的數據作為其比對的依據,所以目前業界在使用CAV檢測時多以激光與照相掃描設備為主要搭配硬件。
圖2
Scan Data與
CAD Model快速自動對位
PolyWorks是一套專業的CAV軟件,我們將掃描完成的點群資料以及原始標準的
模具CAD數模讀入PolyWorks中進行比對。
在PolyWorks中提供了各種快速的自動對位模式,包括:
(1) Best Fit Alignment 最佳化自動對位。
(2) Feature-based Alignment 特征對位。
(3) Datum-based Alignment 基準對位。
對位功能,能將掃描進來的點資料與
CAD數模非常簡便及快速的對位,即使沒有
CAD繪圖經驗者也能輕易使用。如圖3
圖3
全尺寸比對(全域比對) 及色彩誤差圖的呈現
在點資料與
CAD數據對位完成后,系統將自動分析比對出所有的點的誤差值,并產生Color map色彩誤差分析圖,并提供可自訂正負向公差的Color Scale色差光學尺讓檢測人員進行顏色識別,快速進行全域誤差的檢視,檢測人員亦可任意選取適當的角度作畫面的擷取,作為檢驗報告的誤差圖。
從色彩誤差分析圖中我們可以發現,圖4中綠色部份誤差值為正負0.02mm,偏黃、橙、紅色的部分為正向誤差,代表該處為高于
CAD的尺寸,也就是存在多料或上翹的情形,灰色部分為超出色差光學尺所設定的正負0.2mm范圍的部分,而偏藍、紫色的部分為負向誤差,表示該處存在缺料或下陷的情形,如要進一步查證準確的誤差值,只需要用鼠標點選任意一點,系統便會自動顯示該點處的誤差值或坐標值,也就是在計算機中即可實現三坐標量測的功能。
圖4
Compare points 誤差值的呈現
如果我們想知道具體某一點的誤差值是多少,我們可以在色彩誤差分析圖直接用鼠標點選,鼠標所點之處立即就會呈現這一點的誤差值,或者在全域比對之前,我們就可以事先打上Compare points,也可以呈現這一關鍵點的誤差值。
2D與3D檢測報表自動輸出
PolyWorks可以輸出各種報表檔案格式,如2D文檔與3D檢測報告檔,驗收人員可透過Excel、Word、HTML或PDF瀏覽器直接讀取,也可以利用PolyWorks提供的免費IM View 3D瀏覽器讀取帶有誤差顏色的3D檢驗報告,為您遠程共享和修改檢測報告提供非常好的平臺。
Macro功能可做到100%自動檢測
PolyWorks提供的全智能化Macro功能,會自動記錄您之前所有的操作和比對結果,在檢測同一款式另外一件
模具時可以調用Macro,它會自動檢測、比對、出檢測報告,為您的工作起到事半功倍的效果。
圖5中的幾個字母按鍵,就是Macro按鍵,我們只要直接點擊按鍵,就可以完成所有操作,即使是一線的工人師傅也可以操作。
圖5
從成品逆向掃描成點群資料,再將其對位、比對,最后輸出成2D與3D的檢驗報告,不論是速度、精度與操作便利性,PolyWorks都表現得極為出色,這使得質量驗證有了更明確的依據,對模型、
模具、成品和檢治具,CAV多有優于往常的效益,當前生產事業對質量與速度的要求日益嚴苛,也促使了CAV迅速被廣泛的采用,成為一股不可抵擋的趨勢與潮流。
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