汽车前纵梁焊接总成和冲压件自动化三维扫描检测

发布日期:2025-03-27

——某世界知名豪华汽车品牌零部件供应商3D自动化检测项目

一、行业背景与检测挑战

汽车主体结构件上存在很多安装位,为保证汽车装配时的准确性,主体结构件需要进行全方位的尺寸和孔位置精度检测,以确保装配线的主体结构件质量合格。

前纵梁焊接总成是车身框架的核心承载部件,焊接总成由多片钣金冲压件焊接组成,其尺寸精度直接影响整车的安全性、装配匹配度及碰撞性能。某知名豪华汽车零部件供应商急需一款高效精准、全方位数据获取、数字化分析的自动化3D检测系统,以更精准把控质量趋势。

汽车前纵梁焊接总成和冲压件示意图

二、检测需求

本项目中的汽车前纵梁焊接总成,焊接变形、冲压回弹等复合工艺问题需结合三维数据反向追溯至模具、夹具或焊接参数,人工检测缺乏数据支撑。

高效全检:替代现有的单件抽检模式,实现全尺寸自动化测量,单件检测时间压缩至15-30分钟;

高精度匹配:公差精度≤±0.05mm,覆盖钣金轮廓、焊接点坐标及装配基准面;

数据可溯性:生成数字化对比报告,定位焊接变形源头。

三、检测难点与挑战

1、几何复杂性高:前纵梁由多层钣金件焊接成型,包含曲面、弯折角度、焊接孔位等多维特征;

2、全尺寸覆盖需求:需检测焊接总成的孔位、位置度、平面度及焊缝错位量,局部抽检易漏判微小形变;

3、批量检测效率瓶颈:传统三坐标测量机(CMM)依赖人工编程定位,仅限于抽检和首检,无法满足产线100%全检需求;

4、焊接变形溯源困难:冲压钣金件回弹、夹具定位误差等因素导致的尺寸偏移,需快速追溯至工艺环节,传统方法缺乏数据支撑。

当然,每种检测方案都有各自的优势,通常汽车零部件制造商都会采用蓝光3D扫描与三坐标,通过协同作业实现检测目的:

1、蓝光3D扫描主攻高效全貌检测:快速获取整体形变趋势、曲面轮廓偏差;

2、CMM精准验证关键尺寸:对蓝光3D检测中标记的超差区域(如定位孔、装配面)进行绝对精度复测;

3、数据交叉校验:避免单一设备系统误差,确保质量结论置信度。

四、自动化三维扫描检测解决方案

采用新拓三维XTOM-TransForm自动化三维扫描检测系统,可自动对汽车前纵梁焊接总成及钣金冲压件进行整体扫描测量,产品全检,测量结果精准可靠可追溯,自动化3D检测可大幅提升产品检测效率,实现生产的质量管控。

新拓三维自动化三维扫描检测系统对汽车前纵梁焊接总成及钣金冲压件进行整体扫描测量

系统模块

功能设计与技术参数

客户价值

6轴机械臂+载物转台

负80Kg (可定制),重复定位精度高,支持360°全视角扫描

适应前纵梁大尺寸(≤500m)、高重量特性

智能路径规划

基于CAD模型自动生成扫描路径,规避遮挡区域

自动规划最优扫描路径,完成工件扫描

大幅面测量头

MATRIX -9M-L大幅面单幅可扫描200×150mm /600×450mm,测量效率快、精度高

大幅面扫描,适用于较大尺寸零部件快速3D数据模型获取

XTOM扫描软件

单幅扫描精度0.015mm,采样点距0.15mm

捕捉冲压件回弹、焊缝塌陷、孔位曲面等尺寸偏差

模板检测功能

根据自动路径规划策略,创建测量模板,同规格产品测量直接调用

一键式扫描检测自动化测量,全过程无需人工操作

碰撞检测与急停控制

实时3D空间模拟,紧急制动响应

保障高价值工件与设备安全

五、实际案例:焊接件总成与钣金件自动化检测

XTOM-TransForm自动化三维扫描检测系统凭借大幅面测量头,单幅扫描幅面大效率高,配合精细的点云降噪与采样算法,能够清晰捕捉曲面、孔位、螺孔柱等细微特征。

对于钣金件反光表面,XTOM扫描软件采用智能曝光算法,无需对零件进行喷粉等预处理,可获取高质量点云数据。这一优势在汽车钣金件检测中尤为突出,既能保证检测精度,又能避免喷粉对零件表面的损伤。

新拓三维自动化三维扫描检测系统对汽车钣金冲压件进行自动化三维扫描测量

新拓三维自动化三维扫描检测系统对汽车钣金冲压件进行自动化三维扫描测量

车前纵梁焊接总成和冲压件

XTOM-TransForm自动化三维扫描检测系统搭配检测软件,通过将扫描数据与原始数模 CAD 进行拟合比对,直观清晰显示钣金件的孔位、曲面偏差、切边偏差、形位公差等状况。基于批量检测数据,可即时反馈并追溯根源,为质量改进与工艺优化提供数据支持。

汽车前纵梁焊接总成3D全尺寸测量报告:

新拓三维自动化三维扫描检测系统对汽车钣金冲压件自动化三维扫描检测结果

钣金冲压件3D全尺寸测量报告:

新拓三维自动化三维扫描检测系统对汽车钣金冲压件自动化三维扫描检测结果

五、数据分析与结果

  • 采用自动化3D检测,加工面检测15分钟;全尺寸检测15–30分钟。
  • 焊接总成件,分析螺柱位置度、倾斜度、垂直度公差0.7 mm,角度尺寸±0.5mm,并给出公差补偿参数。
  • 钣金冲压件关键位置公差为±0.1mm,偏差-0.0137到2.5924mm,可标注任意位置偏差数据。
  • 高精度灰阶边缘算法,实现对孔、槽特征的位置和尺寸测量,确保单品的孔位不会发生偏移,顺利推进下一步工序。