三维光学条纹投影扫描赋能电子行业结构件的质量控制

Seeing beyond 电子行业背景身处信息时代，无论是人们的日常生活，还是社会的运转，都离不开电子设备的支撑。从消费电子产品到服务器、通讯基站等信息基础设施，从汽车电子系统到智能家居，无不依赖优质的电子硬件，电子硬件构成了信息时代的基础。电子行业技术迭代速度快、产品频繁推陈出新。为快速响应市场需求，并且保证产品竞争力，在电子产品的设计、制造中，质量要求日益严苛。条纹投影扫描技术作为一种快速建模和测量手段，对于缩短产品研发周期、提高生产效率有着重要意义。蔡司条纹投影扫描系统已经被众多电子产品企业采用，在从研发到生产制造的全工艺流程中满足快速、精准、全面的检测要求，确保产品质量。 目录质量控制应用于塑料加工及注塑成型工艺链材料特性零部件设计（CAD/PMI）模拟与验证（CAE)模具与电极加工（CAD/CAM）塑料件与首件检验生产及批量检验装配及负荷测试蔡司三维光学条纹投影扫描解决方案 0102 010304050607080910 质量控制应用于塑料加工及注塑成型工艺链电子行业的结构件多使用注塑工艺制造加工，而无论是注塑成型、注吹成型还是热成型，利用三维计量技材料特性ZEISS ARAMISZEISS CORRELATE 基于结构光条纹投影技术的蔡司三维光学解决方案能够提供精准的测量结果，完美适配电子行业的各种应用场景，并在整个生产工艺流程中提供支持。无论测量对象的大小，都能迅速、完整地捕捉到复杂自由曲面轮廓，例如原型、电火花加工件、工模具和注塑件等的整体型面。全域表面测量加快了首件检验速度并实现模具针对性修正，从而缩短了生产交货期限。质控环节贯穿整个生产过程，测量和整个评估过程均可实现自动化。塑料件与生产及装配及负荷测试首件检验批量检验ZEISS ATOS QZEISS ATOS QZEISS ATOS QZEISS ATOS 5ZEISS ATOS 5ZEISS ATOS 5ZEISS ScanCobotZEISS ScanBoxZEISS INSPECT Optical 3DZEISS INSPECT Optical 3DZEISS INSPECT Optical 3D02 零部件设计模拟与验证(CAD/PMI)(CAE)ZEISS GOM Scan 1ZEISS GOM Scan 1ZEISS ATOS QZEISS ATOS QZEISS INSPECT Optical 3DZEISS INSPECT Optical 3D01 模具与电极加工(CAD/CAM)ZEISS ATOS QZEISS ATOS 5ZEISS INSPECT Optical 3D 零部件设计(CAD/PMI)应用场景如果设计时已为零部件CAD模型提供检验特征，则无需图纸即可通过PMI数据集（导入并评估FTA/MBD数据）直接进行三维测量规划和检验。此外，如果需要对模具进行修正（高级CAD建模），全场几何形状采集允许将部件和模具的几何形状反馈并调整应用于已有的CAD数据。■基于CAD的检验规划（PLM）■PMI界面（CATIA、PRO-E、NX)■翘曲和收缩补偿■模具曲面集成在CAD中优势直接导入并评估三维设计模型中的PMI数据（包括公差规范在内），在部件生产前对CAD数据集或通过FTA/MBD数据进行三维测量规划，可加快新产品开发和生产过程。同时，检验数据可确保在整个PLM过程中进行持续控制（中央部件管理）。 材料特性应用场景材料制造商通过测试来确定材料的特性，并制作材料数据卡。掌握不同塑料的特性是利用CAD设计出合适的零部件，开发出功能正常的模具、进行逼真模拟（CAE）和优化产品变型、模具布局以及注塑成型工艺的可靠基础。■拉伸测试、压力测试、剪切和弯曲测试■各向异性和杨氏模量■流动曲线■N值、R值■材料对比和选择优势确定材料性能，如弹性和塑性应变值，以及纤维方向和长度的影响等，从而优化材料选择。还可对新化合物的材料特性进行可重复测定，识别同一批材料的质量差异，进行来料检验。 三维检测 03 (CAD/CAM)应用场景三维数字化可以缩减模具和电极生产以及维护过程中的时间和成本。早期流程控制可以减少修正周期，特别是对于多型腔模具。标称与实际数值的比较，可用于模具CNC加工各个过程中的步骤控制。在试制过程中，三维计量数据可实现特定的模具修正，并减少材料投入。■多型腔优化■侵蚀区域检查以及电极制作■模具针对性修正■磨损控制■动态三维运动分析优势在模具验证过程中对塑料件的翘曲和变形进行测量，可实现模具针对性优化。虚拟装配分析可用于检验接触面和模具偏移量。模具的动态三维运动分析有助于识别不同注塑参数下模具的相对运动（模具排气）。 (CAE)应用场景模拟可用于计算和可视化模具填充、浇口、保压、温度控制和注塑部件的充型时间。其目的是通过预测材料行为和工艺参数，防止出现错误并优化材料的使用、周期时间和机器尺寸。完整的几何表面会与模拟或者实际部件的测量结果进行数值上的比较■限制翘曲、收缩以及材料厚度■处理网格模拟数据■处理网格（细化、补孔、修复等)■比较模拟部件与实际部件■验证模拟注塑优势有助于选择材料、评估模具和优化工艺参数。有限元（FE）模拟验证有助于知识积累，并确保提高数值模拟的可靠性。基于模拟参数的趋势分析可确保在做出下一步工艺决策（取最佳网格）时的可靠性。 模面检测虚拟合模分析06 实际与标称数据对比 塑料件与首件检验应用场景全场形状和维度分析，包括完整的测量和检验报告（FAI），可确保功能的实现，满足光学要求，并且可实现部件的无应力安装。首件检验可基于测量计划（CMM检验）、CAD模型或者包含例如几何尺寸和公差（GDT）等数据的PMI数据集来进行。部件的任何区域都不会出现检测遗漏的情况。■检验几何形状和材料厚度■凹痕、翘曲和收缩（局部/全局）■模具曲面■型腔比较■几何尺寸和公差（GPS）优势易于理解的测试结果可以快速确定模具几何形状（凹痕、翘曲和收缩）以及机器和工艺参数（维持保压、温度控制、充型时间等）的修正值。软件的表面缺陷图、轮廓和聚类评估等功能可加快对表面缺陷等进行检查。 生产及批量检验应用场景在批量生产控制中，自动化、与生产相关的移动测量单元可以减少废料、缩短返工时间。零部件无需运送到远程测量室，在CAD上的虚拟计量室（VMR）中，就可以离线实现包括自动机械路径运动学和检测规划在内的程序编写，同时测量单元仍可保持运行状态。■自动化质量控制■生产工厂的检验报告■实时趋势分析（原因/进展）■统计学分析和结果输出(Cp/Cpk/Pp/Ppk/Min/Max/Avg/Sigma)优势测量单元位置灵活，可直接用于生产，快速获取测量结果。具有操作安全性的自动化测量单元可以在短期内投入使用，该测量单元由车间工人进行操作，适用于原型制作、模具制造、各类分析和生产装配。 模面检测虚拟合模分析 部件批量检测部件尺寸检测以及统计分析 装配及负荷测试应用场景全场或基于点的在线三维追踪可以让物理部件彼此之间进行校准和定位（借助光学测量仪），并将最佳虚拟校准值转移至实际部件上。因此，部件装配与安装，以及部件变形和缝隙大小都可以实现监测。气候室和碰撞测试台等测试设施可用于检查产品的生命周期。■虚拟装配■齐平和间隙分析变形分析■耐久性测试和碰撞试验优势可进行原型快速装配分析，实现连续实时呈现。零部件功能、安全性、耐久性和美观性的热学和力学测试，有助于优化材料选择和部件设计。由于测量系统易于操作，安装时间较短，传统的夹具正在被取代。 GOM Scan 1GOM Scan 1 (100)GOM Scan 1 (200)G0M Scan 1 (400)光源LEDLEDLED单次扫描点数量600万600万600万测量范围 [mm-]100 × 65 mm²200 x 125 mm²400 x250 mm²点间距[mm]0.037 mm0.060 mm0.129 mm工作距离[mm]400 m450 mm500重量约 2.5 kg约 2.5 kg约 2.5 kg尺寸[mm3]290 ×215 × 80 mm3290 × 215 ×80 mm3290 ×215 ×80 mm3缆线长度5 m5 m5 m操作系统windows 11windows 11windows 11软件ZEISS INSPECTZEISS INSPECTZEISS INSPECTATOS Q光源LEDLED单次扫描点数量800万1200万测量范围 [mm}]50 ×35 -500 ×37050 ×35 - 500×370点间距[mm]0.02 - 0.150.01 - 0.12工作距离 [mm]490重量约4 kg尺寸约 340 mm x 240 mm x 83 mm线长电缆长度达10米运行系统windows 11测量体积50, 100, 170, 270, 350, 50010 虚拟装配 ZEISS CORRELATEPro版许可证导入导入二维图像序列导入视频导入其他标量值，如温度数据和几何形状导入点云和网格数据（ASCII、STL、PSL、PLY等）导入 CAD基本格式（IGES、VDA、STEP、JT Open、ST导入本地CAD格式（CATIA、NX/UG、Pro/E、Parasolid、SAT等）检测编辑项目全场评估和点式评估应变、3D位移和3D变形数字图像相关法点跟踪相对 6DoF 分析创建和使用项目模板参数化检测（编辑、撤销、检测追踪）定制使用附加选项（例如，确定材料参数、导入FEM数据）创建个性化附加选项（脚本、报告模板、标签模板等）个性化编程，包括宏录制通过 Python 接口创建和执行脚本导入所需的 Python 库报告创建并导出包含视频、快照、图像表格、图表、文本和图形的报告直观的彩色编码结果显示编辑现有报告测量报告的演示模式自定义设计报告页面导出当前文件格式（如ASCI、CSV、XML和UFF） ZEISS INSPECT Optical3DPro版许可证数据导入和导出导入/导出测量数据（ASCII、I、STL、PSL、PLY)导入CAD基本格式（IGES、VDA、STEP、JT Open、STL、PLY等）√导入 CAD原生格式（CATIA、NX/UG、Pro/E、Parasolid、SAT等）√导入带语义PMI/FTA/MBD数据的 CAD数据采集和编辑测量数据多边化处理网格编辑（补孔、光顺、稀化等）基于软件的测量过程运动补偿虚拟装夹（应用程序、永久顺序）检测元素构建（几何元素、截面、曲线、局部坐标系等）基本检测（对齐、标称值与实际值比较、GDST、曲线、表面缺陷图）/专家级GDST滤波器参数化评估数字化装配逼真渣染自动曲面创建（应用程序、永久顺序）自动化使用检测模板进行自动检测趋势分析和各零部件对比虚拟计量室（应用程序、永久顺序）定制用户自定义检查通过宏记录器和 Python 脚本引擎进行个性化编程定制报告模板报告创建包含快照、图像、表格、图表、文本和图形的报告支持以视频形式呈现报告自定义设计报告页面编辑已创建的报告 ZEISS ScanCobot安装面积[mm]975 x 775工作高度[mm]1,000供电标准，100-240V（单相，16A）测头兼容性ATOS Q 8M, ATOS Q 12M安全外壳尺寸*[mm],650 × 1,650 ×2,340安全门尺寸[mm]1,150安全外壳材料钢和透明塑料面板*系统可配备标准化安全外壳，以符合市场特定的安全规定。宽散的安全门有助于轻松地将ZEISS ScanCobot放置在安全外壳内。ZEISS ScanBox 4105尺寸1700 × 1200 × 2420 mm部件最大尺寸0 500 mm部件最大重量100 kg开口宽度680 mm测头兼容性ATOS Q 卡尔蔡司(上海)管理有限公司中国(上海)自贸试验区电话：(86)21-2082 1188美约路60号传真：(86)21-50481193 全国售后服务热线：400-686-9906全国售后服务E-mai