3Dスキャン技術が自動車のバッテリーボックスカバーの金型の3次元検出を支援

出典: スキャンテック

製造業における前工程として、金型製造の精度は製品の生産品質に直接影響します。新エネルギー車の製造を例にとると、車内内装、バッテリーボックスカバー、ボディカバー、精密電子部品など、すべて金型成形に依存しています。

新エネルギー自動車産業の急速な成長に伴い、金型の品質と加工効率に対する要求はますます高まっています。より効率的な金型3D検出ソリューションを求め、金型製造時間を短縮し、製造コストを削減することが、金型製造会社が差別化を図る鍵となってきています。

ケースの背景 本件の顧客は、主に複合材料技術を基盤とした製品の設計、加工、製造、販売に従事しており、主な製品には新エネルギー車/RV部品、アンテナ美化カバー、風力発電部品、モジュール式大型飼育槽などがあり、国民経済の各分野で広く使用されています。

同社は新エネルギー車アクセサリー分野で優れた実績を誇り、数多くのバッテリーボックスカバーの研究開発プロジェクトを展開し、すでにBAICやGACなど新エネルギー車業界の有名メーカーに供給しています。

スキャントロニクスとの協力プロジェクトは、新エネルギー車のバッテリーボックスの上部カバー金型の3次元測定を行い、完全な3次元データを取得し、加工基準を満たしていることを確認することを目的としています。

顧客のニーズ バッテリーパックは新エネルギー車の中核部品です。バッテリーボックスカバーはバッテリーボックスアセンブリの重要な部品として、バッテリーを支え、外部の衝撃から保護する安定器です。このケースのバッテリーボックスカバーの金型はグラスファイバー製で、ガラス繊維強化プラスチックとも呼ばれています。新しいタイプの複合材料であるグラスファイバーは、高強度と軽量という利点があり、このケースでは、新エネルギー車のバッテリーボックスカバーの製造と加工に使用されています。
顧客は、さまざまな自動車用 FRP 金型の寸法公差と平坦度をテストして、金型の品質が処理要件を満たし、バッテリーボックスカバーが供給基準を満たしていることを確認する必要があります。これにより、バッテリーボックスコンポーネントの安全な製造が容易になり、生産効率が向上します。

プロジェクトの難しさ
1. FRP は非剛性の特性を持っています。つまり、金属製品の成形プロセスと比較すると、FRP の成形プロセスは「型から取り出すと変形する」という特性があり、その結果、金型の変形が大きくなります。
2. 金型はサイズが大きく、形状が複雑なため、測定プロセスに時間と労力がかかります。特に、一般的なスキャナーでは完全に測定できない狭い形状の金型の場合です。
3. 金型には多くの角、垂直面、狭いスペースがあり、測定プロセス中に死角や干渉面が発生しやすく、不完全な測定結果が生じる可能性があります。

従来の測定方法 これまで、顧客は通常、水平方向の泡検出を使用していましたが、これには多くの欠点がありました。
1. 測定が不完全で測定精度が低い: このソリューションでは、金型表面が平坦かどうかしか検出できず、突起や窪みのサイズと範囲を測定することができないため、その後の金型修理の精度に影響し、金型全体が廃棄され、莫大なコストの無駄が発生します。
2. テストレポートがなく、テスト結果が直感的ではありません。その後の金型の修理と修正はスタッフの経験と判断に頼る必要があり、スタッフに高いレベルの専門性が求められます。
3. 作業量が多く、製品テストサイクルが長いため、金型処理効率に影響します。

解決策 使用デバイス: SIMSCAN
スキャンプロセス：金型表面に少数の位置決めマークを貼り付け、非接触3Dレーザースキャナーで金型表面を完全にスキャンして、金型の高密度点群データを迅速に取得します。スキャンされたデータは、後処理のためにプロの3Dソフトウェアにインポートされ、CAD標準デジタルモデルと比較して各位置の寸法偏差値を取得し、検査および分析レポートを生成します。
スキャンにかかる時間は、最小の型（サイズ約60cm×25cm）の場合は8分、最大の型（サイズ約200cm×100cm×50cm）の場合は15分です。

ソリューションの利点

1. 高速スキャン効率を第一に
SIMSCANはスキャン速度が速く、高速スキャンモードでは、34本のクロスビームブルーレーザーラインが1秒間に最大280万回スキャンでき、最大スキャンエリアは700mm×600mmに達します。大型ワークピースの場合、効率が大幅に向上し、作業時間が大幅に短縮されます。

2. 細部まで精巧に作られ、パフォーマンスは強力
0.020mmの超高解像度と再現性のある精度により、高密度の点群データを簡単に取得し、表面欠陥の特徴を高度に復元できます。さらに、2台のSIMSCANカメラ間の距離はわずか130mmで、カメラのフレームレートは120fpsと高いため、狭い表面やコーナーなどの隠れたスペースの3次元データを正確に取得することが容易になります。

3. ポータブル、コンパクト、柔軟性
SIMSCAN は、ハンドヘルドレーザー 3D スキャナーシリーズ全体の中で最小かつ最軽量です。金型の内壁に近いスキャンや狭いスペースでのスキャンも容易に実行でき、さまざまなスキャンニーズを満たします。

4. リアルタイムのレポートと分析 取得したデータは 3D 検査ソフトウェアにインポートされ、元の CAD デジタルモデルとの比較分析によってシンプルでわかりやすい偏差クロマトグラムが生成され、その後の製品モデルの修復や変更のための正確なデータガイダンスが提供されます。

お客様の声 ScanTech の 3D 測定ソリューションは、自動車用バッテリーボックスカバー金型の高精度 3D 検査の完了に役立ちました。主な利点は次の点に反映されています。まず、金型の修理と修正の効率が向上し、不適格な領域をより正確に修理できるようになり、自動車用バッテリーボックスカバーの生産と加工の品質が確保されました。第二に、金型修理工程でのミスによる金型廃棄率を削減し、コスト支出を削減します。最後に、検査レポートをリアルタイムで生成することで、金型の加工精度と変形度合いが一目でわかり、金型の修理や補充を行うエンジニアのその後の指導に非常に便利です。

金型産業の発展は、機械製造、電子通信、自動車製造などの大規模な柱となる産業製造業の発展に適応する必要があります。レーザー 3D スキャナーは、データ取得速度が速く、測定精度が高く、非接触で作業できるため、金型製造会社に工業製造のライフサイクル全体を完全にカバーできる効率的で正確な 3D デジタル品質管理ソリューションを提供します。金型業界における高精度3次元デジタル技術の普及により、工業製造業界はより洗練され、標準化され、インテリジェントな発展を実現できるようになります。

スキャンテックについて
SCANTECH は、ハンドヘルド 3D ビジョン測定製品の開発と製造を世界でいち早く開始したハイテク企業の 1 つです。同社の製品は 60 を超える国と地域で販売され、5,000 社を超える企業にサービスを提供しています。同社のディーラーと国際販売および技術サポートチームは世界中に広がっており、COMAC、BMW、フォルクスワーゲン、GM、Apple、シーメンス、JCB、三一重工などの有名企業や研究機関に最先端の 3D 測定技術ソリューションを提供しています。

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