GOM光學(xué)三維測(cè)量案例：塑料專家Oechsler如何實(shí)現(xiàn)迭代更少,，質(zhì)量更優(yōu)？

自從德國(guó)巴伐利亞塑料技術(shù)公司Oechsler AG（�,？耸���(lè)）發(fā)明了電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)（EPB）,，現(xiàn)代汽車的駕駛員不再需要通過(guò)手動(dòng)拉動(dòng)駐車制動(dòng)器來(lái)輔助艱難的上坡起步。制動(dòng)器的核心部件是一個(gè)由塑料制成的齒輪單元,。該專利設(shè)計(jì)使用高科技材料,，既滿足了苛刻的性能要求，又保有了較輕的安裝重量,。
Oechsler提供塑料技術(shù)的前瞻性解決方案,，支持從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、規(guī)范和模擬,，直到模具制造和零件生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程,。通過(guò)使用GOM的光學(xué)三維測(cè)量系統(tǒng)，其注塑模具的生產(chǎn)大大加快,。

光學(xué)三維測(cè)量系統(tǒng)在基準(zhǔn)測(cè)試在脫穎而出
每年,，Oechsler的總部Ansbach都要加工400多種不同材料的塑料制品，其中幾乎80%是纖維增強(qiáng)材料,�,！斑@種材料有一種天然的曲翹傾向，尤其是在壁厚比較薄的外殼部分,�,！� Marco Wacker, 工程博士，Oechsler技術(shù)和創(chuàng)新主管以及管理委員會(huì)成員說(shuō)道,。

精確是該公司成立以來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,。Oechsler曾經(jīng)采用接觸式坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)量外殼，但是出現(xiàn)了很多問(wèn)題,。對(duì)模具優(yōu)化的結(jié)果并不能完全反映在測(cè)量數(shù)據(jù)中,。“當(dāng)我們仔細(xì)觀察這個(gè)問(wèn)題時(shí),，我們發(fā)現(xiàn)接觸式測(cè)量耗時(shí)太久,，而且只能滿足我們的部分檢測(cè)需求�,！背�此之��,，接觸式測(cè)量系統(tǒng)將三維的測(cè)量結(jié)果以抽象的2D或3D數(shù)值顯示在表格中。之后,，設(shè)計(jì)師必須再將結(jié)果轉(zhuǎn)化到三維系統(tǒng)中,�,！� Wacker解釋道，“這在數(shù)字時(shí)代不再有意義,�,！�

自2012年，該公司開(kāi)始尋找更優(yōu)的測(cè)量方法,。在對(duì)接觸式測(cè)量系統(tǒng),、CT掃描設(shè)備以及光學(xué)測(cè)量設(shè)備的對(duì)比之后，GOM的藍(lán)光光柵測(cè)量設(shè)備以其高速,、高精度以及對(duì)混合材料部件的檢測(cè)能力獲得Oechsler的青睞,。

全域測(cè)量 – 耗時(shí)更少，迭代更少
光學(xué)三維掃描儀不是捕捉單個(gè)點(diǎn),，而是對(duì)整個(gè)零件的幾何形狀進(jìn)行全場(chǎng)掃描,，生成高分辨率的點(diǎn)云。投射的光柵條紋圖案由左右兩個(gè)相機(jī)記錄,。只需要幾秒鐘的時(shí)間,，該非接觸式測(cè)量系統(tǒng)可以捕捉到包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)的高清圖像。GOM軟件為每個(gè)相機(jī)像素計(jì)算三維物體坐標(biāo),。計(jì)算出來(lái)的多邊形網(wǎng)格代表被測(cè)物自由形狀的表面以及規(guī)則的幾何形狀,。經(jīng)過(guò)與圖紙或者CAD數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以直接進(jìn)行形狀和尺寸的分析,。與接觸式測(cè)量技術(shù)相比,，GOM的光學(xué)測(cè)量設(shè)備可以快速掃描被測(cè)物的整個(gè)表面，并且沒(méi)有任何盲區(qū),。

△3D數(shù)字化使得Oechsler的測(cè)量流程更加簡(jiǎn)單,、快速和可靠,。(圖片: Oechsler)

Oechsler公司的研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理Norbert Krauß認(rèn)為：“光學(xué)測(cè)量的偉大之處在于,，它可以同時(shí)顯示許多信息。不需要考慮平整度,；你可以看到直徑的位置,，以及連接器與接觸點(diǎn)的位置�,！� 使用者可以一目了然地看到整個(gè)零件的概況,，而不是像接觸式測(cè)量系統(tǒng)那樣，只看到幾個(gè)抽象的點(diǎn),。這使得在一個(gè)步驟中進(jìn)行多次修正變得容易很多,，從而大大減少迭代的次數(shù)。

△通過(guò)使用GOM的測(cè)量設(shè)備,，生產(chǎn)過(guò)程中的修正循環(huán)從7次下降到3次,。(圖片: Oechsler)

仿真和測(cè)量相輔相成
在量產(chǎn)之前,，需要對(duì)模具進(jìn)行驗(yàn)證和流程模擬。Oechsler為這個(gè)過(guò)程創(chuàng)建了一個(gè)內(nèi)部控制回路,。首先,，模擬專家根據(jù)他多年的經(jīng)驗(yàn)，將工藝參數(shù)輸入模擬系統(tǒng),。注塑機(jī)的操作員接收數(shù)據(jù),，必要時(shí)修改參數(shù)，或根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)制作模具,。無(wú)論是在哪種情況下,，他會(huì)用GOM的系統(tǒng)測(cè)量塑料制品，并將測(cè)量結(jié)果返回給模擬系統(tǒng),，在此基礎(chǔ)上,，他可以再次優(yōu)化他的模型，并將它納入下一次模擬,。

△不同材料塑料件的掃描結(jié)果比較 (圖片: Oechsler)

“我們像圖書館一樣,，一步步地積累經(jīng)驗(yàn)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,，這有助于我們簡(jiǎn)化多個(gè)測(cè)量任務(wù),。而GOM是這個(gè)內(nèi)部控制循環(huán)中的一個(gè)關(guān)鍵因素�,！毖邪l(fā)部成員,，負(fù)責(zé)GOM設(shè)備運(yùn)行的Birgit Hauf說(shuō)道。之后,，測(cè)量的結(jié)果被用來(lái)糾正和重新打造模具,。這個(gè)控制循環(huán)不斷重復(fù)，直到達(dá)到預(yù)期的精確度,。研發(fā)部的負(fù)責(zé)人Krauß 表示,，GOM提供的優(yōu)化信息可以將零件的修正循環(huán)從7個(gè)降到3個(gè)。使用GOM Inspect免費(fèi)版本的評(píng)估軟件,，測(cè)量數(shù)據(jù)清晰可視并可以在各個(gè)團(tuán)隊(duì)用于評(píng)估,。

△根據(jù)GOM的測(cè)量結(jié)果，修模前后對(duì)比 (圖片: Oechsler)

除此之外,，Oechsler還使用ATOS系統(tǒng)來(lái)比較材料特性,。在取樣階段，可以使用ATOS系統(tǒng)迅速確定一種材料的標(biāo)新是否與參考材料相似,，以及可能需要進(jìn)行哪些調(diào)整,。考慮到制造商之間可能存在相當(dāng)大的差異,，在模具發(fā)布的早期階段就可以對(duì)幾種替代材料進(jìn)行采樣,。GOM系統(tǒng)需要更少的投入,，快速提供測(cè)量結(jié)果。Oechsler公司已經(jīng)將測(cè)量程序開(kāi)發(fā)地更加易于操作,。下一步,，Marco Wacker計(jì)劃用GOM設(shè)備進(jìn)行半自動(dòng)化測(cè)量，也許在某個(gè)時(shí)候會(huì)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化,，他說(shuō)：“這將幫我們節(jié)省更多的時(shí)間,，并且對(duì)我們的生產(chǎn)流程優(yōu)化很有益處�,！�


關(guān)于Oechsler AG
Oechsler 集團(tuán)以提供塑料技術(shù)的前瞻性解決方案而聞名,。產(chǎn)品范圍從精密的單個(gè)零件到復(fù)雜的組件和系統(tǒng)，用于比如汽車和醫(yī)療技術(shù)行業(yè)以及其他特定產(chǎn)品,。

關(guān)于GOM
德國(guó)GOM高慕光學(xué)測(cè)量公司隸屬蔡司集團(tuán),，專門從事工業(yè)三維坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)，三維計(jì)算機(jī)斷層掃描和三維測(cè)試,。從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)和全球分銷,，GOM一站式供應(yīng)手動(dòng)和自動(dòng)三維數(shù)字化設(shè)備和系統(tǒng)、評(píng)估軟件,、培訓(xùn)和專業(yè)技術(shù)支持,。在全球汽車、航空航天,、能源和消費(fèi)品等各個(gè)行業(yè),，已有17000多套GOM系統(tǒng)投入使用。GOM在全球設(shè)有60多個(gè)工作站點(diǎn),，擁有1200多名計(jì)量專家,，確保以當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言為操作人員提供專業(yè)技術(shù)咨詢和一流服務(wù)。自2019年中起,，GOM正式加入蔡司集團(tuán),，并成立了光學(xué)計(jì)量卓越中心。蔡司在全球50個(gè)國(guó)家擁有超過(guò)32000多名員工,，年收入總額超過(guò)63億歐元,，是一家國(guó)際領(lǐng)先的光學(xué)和光電子技術(shù)企業(yè),。（截至2020年9月30日）