创新、整合、协作不仅仅是营销关键词。我在 IMTS 访问过的许多计量和软件公司正在将他们的开发资金用于这些领域并展示结果。最终结果是通过协作以及改进个人设备和流程来提高生产力。
IMTS 很大——太大了,无法在任何一篇能够捕捉任何个人观点的书面文章中涵盖所有内容。今年参观它时,我被它的巨大震撼所震惊,老实说,我在摊位上徘徊的可怜几天,直到我的脚酸痛,甚至无法划伤表面或公正地对待它。
但是无论如何,让我试试。
让我们从一个统一的主题开始。这三个关键字似乎是理解这一切以及如何撰写本专栏的唯一方法。供应商公司正在创新新设备,想方设法将这些设备集成到运行良好的工作单元和生产线中为制造商开辟了新的协作途径。
创新
制造业的许多创新都是基础组件进步的结果,尤其是更便宜和更快的计算、数码相机和数据传输设备。这正在推动大而华丽的趋势——想想增材制造——以及规模较小但仍然重要的创新。在我最喜欢的节拍之一的计量学领域,有一些有趣的新设备展示了创新和巧妙的工程如何仍然是这个行业的核心。
例如,在启用的新功能类别中新技术是我在结构光扫描仪(有时称为“白光”系统)中看到的许多进步。这些通常将条纹图案投射到一个表面上,该表面使用偏移相机进行三角测量以提取尺寸测量值。这种设备是 FARO 在 2016 年 IMTS 上宣布的新型钴阵列成像仪。它现在具有高分辨率 9百万像素成像仪,。此类投影仪每秒收集多达数百万个点,非常适合需要测量广泛区域的应用,例如汽车车身应用。 FARO 在由多个传感器组成的系统中提供 Cobalt,同时扫描并由一台计算机控制以实现更快的吞吐量。

LaserDesign 向我展示了使用白光扫描仪及其 CyberGage 360 的另一种方法。这是一种带有两个白光传感器的机柜设备,一个俯视透明板,一个从下方仰视。操作员将物体放在透明板上,按下按钮,设备旋转部件,同时从顶部和底部收集数据据该公司称,它以 25 µm 的精度进行全面 360° 扫描。
展出的另一项绝妙创新是蔡司 AIMax 云光学 3D 传感器。展台上的操作员非常友好地与我进行了详细介绍,解释了单个边缘投影仪和单个相机如何仍然可以产生三维点云阵列。大多数此类系统需要两个摄像头才能获得立体视图。根据与我聊过这件事的 BIW 经理 Robert Wasilesky 的说法,使用一系列具有不同模式和奇特数学的连续投影,它可以产生精确到 150 µm 到 6 sigma 的点。当在汽车车身周围和内部移动时,单个更小的摄像头允许设备更自由地移动,这是其主要设计目标。
限制白光或边缘投影系统的两个因素是反射表面和从中引入的噪声环境光。大多数此类系统现在都使用蓝光投影仪来帮助营造氛围t 光,但反射率有时仍然很麻烦。对于关键应用,用户需要在零件上喷涂涂层以减少反射。为了解决这个问题,Automated Precision Inc. (API) 使用了红外线投影仪和照相机。较长的波长意味着表面的反射性低于可见光,并且环境光被最小化。 API RapidScan 系统是我见过的第一台红外计量扫描仪。据我在展台上与之交谈的公司新业务总监 Eric Nemitz 所说,它“在大多数情况下每秒产生数百万个点,精度可达 50 µm”。
虽然传感技术很有趣,甚至在某种程度上具有开创性,Nemitz 很快指出 RapidScan 传感器只是对客户价值的一部分。他们提供的整个智能工厂检查系统 (SFIS) 还包括一个 API Radian 激光跟踪器,该跟踪器使用安装在 o 上的一系列目标来引导安装 RapidScan 的机器人版本扫描仪。 “一切都与整合有关,”Nemitz 说。
整合
整合可以大也可以小。在小端,Keyence 展示了一个漂亮的设备,它封装了一个原则上类似于 SFIS 系统的目标跟踪测量系统,只是带有一个手持式而非机器人引导的触发式探头。 Keyence 营销经理 Andrew Kominek 表示,目标用户是没有经验的人。正如向我解释的那样,如果有人会使用卡尺,他们就可以使用这个 XM“便携式 CMM”。唯一可用的部分编程是示教模式,并且该设备还在“编程”阶段捕获图像,以便为将来的使用提供简单的工作说明。该设备的精度约为 8 µm 至 2 sigma。它是一种非常适合 Keyence 产品组合的设备,是一种简单但有用的无人值守设备,适用于相对较小的精密零件。

Renishaw 是另一家在 IMTS 上强调集成的公司。该公司几年前首次推出了现在人们熟悉的 Productive Process Pyramid,并继续展示集成工作单元,例如在 IMTS 上展示其 Equator Gage 设备的一个。Equator 现在提供了一个扩展高度选项,用于高达 300 毫米的零件。营销经理 Jeff Seliga 强调,雷尼绍帮助其客户规划此类单元,该单元展示了机外测量、机器人处理和数据连接。此类单元提供自动工具偏移控制和制造点质量保证。
Hexagon 还展示了一种新的集成产品其 360º 灵活测量单元。在其用于机器人操作的 WLS400A 白光扫描仪设计中,360 FMC 是一个集成工作单元,非常适合汽车钣金等任务。它可以在线、近线或离线放置,并提供三种配置。 Hexagon 产品经理 Scott Everling 表示,传感器本身专为高振动环境而设计,并通过公司的 QDAS 软件在车间或工厂范围内的信息系统中提供信息。事实上,作为一家公司,Hexagon 已经充分认识到它在未来必须在提供信息而非设备方面发挥关键作用,并于去年年底将自己更名为 Hexagon Manufacturing Intelligence。
协作

从集成流程中增强协作能力,以跨学科推送信息。雷尼绍以推进计量学而闻名,几年前更进一步,获得了基于金属的增材制造专业知识。因此,现在它既制造事物又测量事物,这是通过集成增强协作的明确途径。在 IMTS 上展示并向我展示的其中一台新机器是 RenAM 500M。该平台是一款基于激光的粉末床机器,旨在提供比早期雷尼绍机器(例如 AM250 或 AM400)更高的自动化水平。雷尼绍增材业务开发经理 Stuart Jackson 没有提供具体细节,他指出增材制造中构建过程的观察和测量将变得越来越重要。 “该行业最终将走向逐个体素的实时检测据他说,随着他们的成长,他们的部分。计量与制造在极小规模上的协作。
以增材制造闻名的 3D Systems 也在创建集成产品组合。公司收购了用于生产加工和工具制造的 CAD/CAM 工具制造商 Cimatron,以及用于计量处理、CAD、逆向工程和触觉设备的综合软件 GeoMagic。作为 Cimatron 13 版本的一部分,他们甚至提供了一些基本的 FEA。 “这是为了进行快速粗略的计算,以预览和理解基础知识,”该公司营销传播经理 Rachael Dalton Taggart 解释说。整套软件允许在单一环境中进行逆向工程、设计、通过 CAM 创建制造程序以及创建检查程序,包括使用来自扫描仪的数据自动将物理对象导入 CAD。