新的检测方法使Square D掀起数字化制造的新浪潮

　　几个月以前，如果Rus Emerick想要检测一个制造零件，那将需要花费三个星期和16000美元。在今天，他只需用两天和很少的费用就能做到。

　　Emerick是Schneider电气公司Square D品牌下的设计职员，他正在使用一种新型的软件，这种软件整合了非接触式3D扫描仪的快速性和计算机辅助检测(CAI)的简易性。新技术将为公司在过去制造效率低下的流程上节省时间和费用。

　　向3D迈进

　　Square D在配电和工业控制、系统和服务领域可以说是最受认可的品牌。公司在美国有17000名员工，其中300多名负责设计和检测零件。  

　　象大部分制造大批量产品的公司一样，Square D用3D CAD/CAM工具，因为这些工具可以大大加快设计流程，减少开发成本。

　　制造过程中唯一没有被数字化的部分是关键检测阶段，Emerick说：“在这个检测阶段我们发现是否产品已准备好投入生产。我们检测模型，从检测信息里我们能够在零件投入生产之前改正一些问题。”

　　公司对所有的零件做首件检测，这包括检测每一个特征和尺寸相对于原模型是否有瑕疵或偏差。通常公司已使用坐标测量仪(CMM)用于检测。CMM测量仪可以 通过结合空间和正交关系来定位零件上的点坐标。但是处理过程即慢又昂贵，这就是Emerick为什么决定迈向3D检测。

　　“我们在3D中设计。为什么我们不在3D中检测？”他说。

　　检测的新方法

　　用CMM机器检测，要求设计者们除了有零件的3D CAD模型外还要创建2D制图。制图用来检测零件的特殊位置，以确 保零件符合设计。

　　“2D制图中的尺寸被输入到CMM测量仪中，零件的关键位置被探头探测，探测值的表格被制作。”Emerick说，“然后设计者必须一行接一行的观察，判断是否探测尺寸在公差内，判断是否需要校正。想象一下必须看1200行的尺寸，这是非常耗时和乏味的。

　　Emerick对3D检测工具做了调查，最终他选择了Geomagic公司 (位于美国Research Triangle Park, N.C.)出品的Geomagic Qualify软件。Square D已经在过去的几个月里测试了这种产品，计划今年部署它作为制造检测流程中的一个正式部分。

　　Geomagic Qualify可以处理从3D扫描仪里得到的点云数据。它提供制造零件和CAD模型之间的图形比较，自动执行首件检测、工具确认、磨损分析、对象对齐和2D/3D尺寸分析。报告能够以多种标准格式生成，其中包括Microsoft Word、PDF文档、Microsoft Excel、可自定义的图形格式，或嵌入VRML模型的HTML文档。

　　“通过产生整个零件的点云，现在我能够测量零件的任何位置，而没有象制图上被限制在特定位置。” Emerick说，“通过比较CAD数据库和CAM制造的零件，现在我能即时看到哪里发生差异，并能评价偏差的影响或严重程度。你不必成为使用软件的专 家，用户界面很直观，只需按照一个简单的流程：对齐，比较，评价和报告。”

　　从三个星期到两天

　　Emerick想用最近的一个例子来说明3D检测改变公司运转的方式。

　　最近设计者想检测一个电路断路器的塑料铸造盖板，他们发现零件有1295个尺寸必须被检测。

　　“用旧的方法，我们将必须为2D制图上的每个尺寸支付12.50美元，再用CMM测量仪一一测量它们，只是为了去发现两个偏离公差的尺寸。”他说，“用Geomagic Qualify，我能很快看出那两个不符合CAD模型的特征。我不必测量所有1295个尺寸。”

　　用旧的方法将需要三个星期，相反用Geomagic Qualify只需两天，Emerick说。

　　“产品越快通过检验，就越快被制造，越快被运出，”他说，“时间就金钱。”

　　3D贯穿整个流程

　　Square D的新的检测方法将使3D成为整个设计和制造周期的一部分。这也使Square D处于正意识到自动检测3D新技术意义的公司的最前沿。

　　“在这儿，这能真正改变事情运转的方式，”Emerick说，“我们期望Geomagic Qualify在首件检测过程中为我们节省大量的时间和费用。我们的设计者们将能够立即识别零件的哪里不符合CAD数据库，然后提供屏幕查看的3D图形报 告反馈给加工部门，使他们能很快理解哪里出现问题，从而作出必要的改进。”

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