ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SCAN 3D TRONG CÔNG NGHIỆP.

PHẦN 1: NHÀ MÁY SẢN XUẤT Ô TÔ

Nếu bạn đi vào một nhà máy ô tô của Toyota, Hyundai, BMW hay Mercedes thì sẽ thấy máy quét 3D không nằm trên dây chuyền lắp ráp chính (Main Assembly Line) như nhiều video quảng cáo khiến người xem hiểu nhầm.

Nó chủ yếu được sử dụng ở 6 công đoạn sau.

1. Kiểm tra khuôn dập (Press Die Inspection) ⭐⭐⭐⭐⭐

Hình ảnh hệ thống Atos ZEISS đang kiểm tra biên dạng mẫu.

Hình ảnh kiểm tra kích thước khuôn bằng Metrascan- Faro Creaform

Hệ thống inspection triệu đô của ZEISS.

Máy quét 3D cầm tay Handy giá rẻ của Creaform đang làm việc: 

Faro Arm cũng tham gia vào các công đoạn sản xuất của ngành công nghiệp ô tô: 

Đây là nơi sử dụng máy quét 3D nhiều nhất.

1. Khuôn dập cửa xe

• dài 2 mét
• nặng 20 tấn

Sau khi gia công CNC xong.

Robot Scan

quét toàn bộ khuôn.

So với CAD.

Kiểm tra:

• sai lệch
• mòn
• biến dạng
• sửa nguội

Không ai mang khuôn như vậy lên CMM.

Không ai dùng Vision.

Scanner là lựa chọn gần như tối ưu.

Công nghệ dùng:

• Structured Light (ATOS của ZEISS/GOM)
• Laser Scanner (ít hơn)

2. First Article Inspection (FAI)

Sau khi dập:

10 sản phẩm đầu tiên.

Không ai đo 100% 10.000 xe.

Họ chỉ đo 5–10 mẫu.

Để biết

• khuôn có ổn không
• máy ép có ổn không
• robot hàn có lệch không

Đây gọi là

Sampling Inspection.

Máy quét rất mạnh ở công đoạn này.

3. Kiểm tra Body In White (BIW)

Đây là công đoạn rất nổi tiếng.

Robot quét

toàn bộ thân xe.

Kiểm tra:

• khe cửa
• vị trí lỗ
• biến dạng
• độ cong
• độ đối xứng

Không đo 100% xe.

Mà đo theo lô.

Ví dụ

20 xe đo 1 xe ( sampling)

4. Phòng R&D

Đây là nơi dùng scanner nhiều nhất.

Ví dụ

Xe mới.

Quét:

• toàn bộ thân xe
• cản trước
• taplo
• nội thất

để

• Reverse Engineering
• Benchmark
• phân tích

Đây là công việc Vision không làm được.

5. Kiểm tra khuôn nhựa

Ví dụ

Taplo.

Cản xe.

Ốp cửa.

Scanner

quét khuôn.

So với CAD.

Xem

co ngót.

Cong vênh.

6. Phân tích lỗi sau sản xuất

Ví dụ

Cửa xe

không đóng kín.

Không ai biết

lỗi ở đâu.

Scanner

quét.

So CAD.

Biết ngay

• cửa cong
• bản lề lệch
• khung lệch

Đây là thế mạnh cực lớn.

Công nghệ nào được dùng?

1. Structured Light

ứng dụng.

Ví dụ

• ATOS
• ATOS ScanBox
• GOM Scan

Ưu điểm

• rất chính xác
• nhanh
• Color Map đẹp
• phù hợp phòng QC

Nhược điểm

• khó mang ra hiện trường
• nhạy với ánh sáng môi trường
• thường yêu cầu môi trường kiểm soát tốt hơn

2. Laser Scanner cầm tay

Ví dụ

• Creaform MetraSCAN
• Shining FreeScan
• Hexagon Absolute Scanner

Ưu điểm

• linh hoạt
• quét thân xe
• quét hiện trường
• ít bị ảnh hưởng bởi ánh sáng hơn

Độ chính xác thường thấp hơn ATOS một chút ở điều kiện phòng Lab.

3. Photogrammetry

Đây là công nghệ ít người biết.

Ví dụ

ZEISS

TRITOP.

Hay

Creaform

Nó không quét.

Mà chụp ảnh để tạo hệ tọa độ. Sau đó Scanner mới quét.

Nếu không có Photogrammetry Một thân xe 5 mét ghép 500 project.

Sai số tăng rất nhiều.

Tại sao không dùng trên dây chuyền?

Đây là điểm mình thấy các video quảng cáo rất dễ gây hiểu nhầm.

Ví dụ

Dây chuyền.

Mỗi 45 giây ra 1 xe.

Một hệ thống Robot Scan quét thân xe có thể mất vài phút, chưa kể thời gian nạp/định vị chi tiết và xử lý dữ liệu.

Trong khi

Vision 2 giây.

Đã biết OK hay NG.

Đó là khác biệt.

Theo mình, 90% người đang hiểu sai

Người ta nghĩ

Robot Scan

sinh ra để thay Vision.

Thực tế

không phải. Robot Scan sinh ra để thay hàng chục giờ đo CMM.

Không phải thay Camera Vision.

Đây là hai bài toán hoàn toàn khác nhau.

Theo kinh nghiệm của mình, nếu xếp theo mức độ sử dụng trong nhà máy ô tô thì sẽ như sau

Nếu bạn để ý kỹ các video của ATOS ScanBox, MetraSCAN-R hay các hệ thống robot tương tự, bạn sẽ thấy họ thường đưa riêng một chi tiết hoặc cả thân xe vào một cell đo kín, robot quét xong mới xuất bản đồ sai lệch (Color Map). Điều này phản ánh đúng mục đích của các hệ thống này: kiểm tra chất lượng chuyên sâu ngoài hoặc bên cạnh dây chuyền sản xuất, hỗ trợ kiểm soát quá trình và phát triển sản phẩm, chứ không phải thay thế hoàn toàn các trạm Vision tốc độ cao trên dây chuyền chính. Điều đó cũng lý giải vì sao trong các nhà máy ô tô hiện đại, Vision, CMM và quét 3D vẫn cùng tồn tại và bổ sung cho nhau, thay vì cạnh tranh trực tiếp.

Hãy xem thêm các link dưới đây để xem thêm bài chia sẻ về quét 3D và thiết kế ngược:

https://thietkenguoc.com.vn/blog

Trân trọng!