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机械行业案例 | 小松 (Komatsu) 如何以类比外科手术的精度检测巨型钢构件

http://www.qctester.com/ 来源: 本站原创  浏览次数:4 发布时间:2026-11-12 QC检测仪器网

 


 

 
 

为全球露天采矿提供超大型液压挖掘机是小松德国采矿事业部 (Komatsu Germany GmbH – Mining Division) 的核心业务。作为日本小松 Komatsu Ltd.旗下子公司,Komatsu Germany 坐落于杜塞尔多夫,专注于研发与生产 6 款 300 至 900 吨级超大型液压挖掘机。厂区同步配套客户服务、设备维护及备件供应业务。迄今为止,Komatsu Germany – Mining Division 已交付超 1200 台超大型液压挖掘机,部分服役时长已超过 25 年,累计作业工时突破 16 万小时。公司执行严苛的质量标准,以最高质量标准与制造工艺为客户打造坚实耐用的机械设备。

 

采矿设备越来越大型化已是明确趋势。客户希望提升机械设备的产能、作业效率与性能,同时改善驾驶人员的操作舒适性与安全性。为了满足这些要求,Komatsu Germany – Mining Division 研发了配套解决方案。首款 Komatsu PC9000 超大型液压挖掘机就是其代表机型,已于 2025 年初交付于加拿大能源企业 Suncor。整机自重约 900 吨,是目前全球吨位最大的液压挖掘机。

 

随着钢构件越来越大,应如何管控尺寸公差?

 

液压挖掘机不断大型化给 Komatsu Germany – Mining Division 的质量保障带来了全新挑战。对生产的钢构件进行尺寸检测就是其中一大难点。传统的测量系统设备无法覆盖 15 m × 6 m × 6 m(长 × 宽 × 高)的超大测量范围。焊接的钢构件一旦超出公差范围,将造成高昂的修复成本,为规避这一风险,团队必须寻找新的解决方案。需要在短时间内完成新系统的超大构件扫描,同时还需确保操作灵活简易。这就要求设备结构小巧、整机轻便,且布线尽可能少,并且不能牺牲测量精度与数据重复性。

 

Komatsu Germany – Mining Division 旗下超大型液压挖掘机的钢结构在设计上要求使用寿命长、承载强度高,且能适应极端工况。这就要求挖掘机的主要部件尺寸精度高,这些部件都是采用高强度钢材制造的。其中包含回转上车架,主要用于承载回转支承、发动机、液压系统与操作驾驶室。公司采用 FARO CREAFORM 的 HandySCAN MAX|Elite 直接在生产工位完成回转上车架检测。

 

搭配 FARO CREAFORM 的 HandySCAN MAX|Elite 与检测软件模块,实现了高效测量

 

Komatsu Germany – Mining Division 对比多种解决方案后,最终选定了 FARO CREAFORM 的便携式三维扫描仪HandySCAN MAX|Elite,Komatsu 小松集团全球多家厂区使用 FARO CREAFORM 测量系统的理想用户体验,进一步证明了这一选择的可靠性。FARO CREAFORM 设计 HandySCAN 3D|MAX 系列的初衷,就是在不影响精度的前提下实现快速扫描大型零部件。HandySCAN MAX|Elite 单点精度可达 0.075 mm,体积精度为 0.075 mm + 0.010 mm/m。对于尺寸为 1 至 15 米的部件,均可稳定保持该精度标准。为确保出色的高质量扫描数据与保障测量精度,加大了相机之间的距离,虽然三维扫描仪看起来有点大,但整机仍然高度符合人体工学设计。设备仅重 1.2 kg,Komatsu Germany – Mining Division 的质量保障人员可全天持续扫描大型工件,不易产生操作疲劳感。

 

生产现场直接快速检测

 

更大扫描覆盖面与高效检测速度是该公司做出最终决定的核心要素。质量保障人员也表示 HandySCAN MAX|Elite 三维扫描仪操作简单,无需复杂架设,而且随时可用。整套设备仅需笔记本电脑、连接线与三维扫描仪,即可立刻对钢构件开展测量工作。

 

简易性意味着 HandySCAN MAX|Elite 从投产首日起就能与 Komatsu Germany – Mining Division 的生产流程无缝集成。对于质量保障团队自己的组件,仅需 3 天培训,而且后续无需 FARO CREAFORM 再提供额外技术支持。

液压挖掘机制造商可完整记录 3D 扫描数据,核验尺寸精度并对文件资料进行归档留存。

质量保障团队十分认可 HandySCAN MAX|Elite三维扫描仪的三档扫描细节(扫描分辨率),经优化后分别对应点云密度、扫描速度以及文件大小。细节较少的简单表面可选用更低精度扫描,而轴承座等类似部件可切换更高精度模式。

 

该三维扫描仪主要用于 PC3000 超大型液压挖掘机回转上车架测量。回转上车架堪称挖掘机的“心脏”,因为其控制整机的所有动作。回转上车架可相对下车架回转,内部具有操作驾驶室、发动机、液压系统与动臂机制。回转上车架的底部装配有滚轮回转连接件,通过回转驱动实现上下车架相对旋转。因此回转上车架的钢构件需要更高的加工精度。有了 HandySCAN MAX|Elite,质量保障人员可直接在钢构车间完成尺寸核验,无需转运至测量室,这有助于现场判定构件是否满足公差要求或是否需要返工。

质量保障团队高度肯定了 HandySCAN MAX|Elite 的三档可调分辨率功能。细节较少的简单表面采用更低精度扫描,而其他构件可采用更高精度扫描。这有助于在测量大型构件时,大幅节省测量技术人员的时间投入。

 

质量保障人员非常满意这款三维扫描仪,其需要投入的精力与财力投入成本远低于其他备选解决方案。目前 Komatsu Germany – Mining Division 计划将 3D 测量技术拓展到其他应用领域。公司计划将这项技术设备推广到其他产品测量部门,生产工装制造团队也有意引入这套设备。这项技术还可用于仅有 2D 图纸的构件,可利用扫描数据生成基准参考模型。

 

 
 
 

为全球露天采矿提供超大型液压挖掘机是小松德国采矿事业部 (Komatsu Germany GmbH – Mining Division) 的核心业务。作为日本小松 Komatsu Ltd.旗下子公司,Komatsu Germany 坐落于杜塞尔多夫,专注于研发与生产 6 款 300 至 900 吨级超大型液压挖掘机。厂区同步配套客户服务、设备维护及备件供应业务。迄今为止,Komatsu Germany – Mining Division 已交付超 1200 台超大型液压挖掘机,部分服役时长已超过 25 年,累计作业工时突破 16 万小时。公司执行严苛的质量标准,以最高质量标准与制造工艺为客户打造坚实耐用的机械设备。

 

采矿设备越来越大型化已是明确趋势。客户希望提升机械设备的产能、作业效率与性能,同时改善驾驶人员的操作舒适性与安全性。为了满足这些要求,Komatsu Germany – Mining Division 研发了配套解决方案。首款 Komatsu PC9000 超大型液压挖掘机就是其代表机型,已于 2025 年初交付于加拿大能源企业 Suncor。整机自重约 900 吨,是目前全球吨位最大的液压挖掘机。

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随着钢构件越来越大,应如何管控尺寸公差?

 

液压挖掘机不断大型化给 Komatsu Germany – Mining Division 的质量保障带来了全新挑战。对生产的钢构件进行尺寸检测就是其中一大难点。传统的测量系统设备无法覆盖 15 m × 6 m × 6 m(长 × 宽 × 高)的超大测量范围。焊接的钢构件一旦超出公差范围,将造成高昂的修复成本,为规避这一风险,团队必须寻找新的解决方案。需要在短时间内完成新系统的超大构件扫描,同时还需确保操作灵活简易。这就要求设备结构小巧、整机轻便,且布线尽可能少,并且不能牺牲测量精度与数据重复性。

 

Komatsu Germany – Mining Division 旗下超大型液压挖掘机的钢结构在设计上要求使用寿命长、承载强度高,且能适应极端工况。这就要求挖掘机的主要部件尺寸精度高,这些部件都是采用高强度钢材制造的。其中包含回转上车架,主要用于承载回转支承、发动机、液压系统与操作驾驶室。公司采用 FARO CREAFORM 的 HandySCAN MAX|Elite 直接在生产工位完成回转上车架检测。

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搭配 FARO CREAFORM 的 HandySCAN MAX|Elite 与检测软件模块,实现了高效测量

 

Komatsu Germany – Mining Division 对比多种解决方案后,最终选定了 FARO CREAFORM 的便携式三维扫描仪HandySCAN MAX|Elite,Komatsu 小松集团全球多家厂区使用 FARO CREAFORM 测量系统的理想用户体验,进一步证明了这一选择的可靠性。FARO CREAFORM 设计 HandySCAN 3D|MAX 系列的初衷,就是在不影响精度的前提下实现快速扫描大型零部件。HandySCAN MAX|Elite 单点精度可达 0.075 mm,体积精度为 0.075 mm + 0.010 mm/m。对于尺寸为 1 至 15 米的部件,均可稳定保持该精度标准。为确保出色的高质量扫描数据与保障测量精度,加大了相机之间的距离,虽然三维扫描仪看起来有点大,但整机仍然高度符合人体工学设计。设备仅重 1.2 kg,Komatsu Germany – Mining Division 的质量保障人员可全天持续扫描大型工件,不易产生操作疲劳感。

 

生产现场直接快速检测

 

更大扫描覆盖面与高效检测速度是该公司做出最终决定的核心要素。质量保障人员也表示 HandySCAN MAX|Elite 三维扫描仪操作简单,无需复杂架设,而且随时可用。整套设备仅需笔记本电脑、连接线与三维扫描仪,即可立刻对钢构件开展测量工作。

 

简易性意味着 HandySCAN MAX|Elite 从投产首日起就能与 Komatsu Germany – Mining Division 的生产流程无缝集成。对于质量保障团队自己的组件,仅需 3 天培训,而且后续无需 FARO CREAFORM 再提供额外技术支持。

液压挖掘机制造商可完整记录 3D 扫描数据,核验尺寸精度并对文件资料进行归档留存。

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质量保障团队十分认可 HandySCAN MAX|Elite三维扫描仪的三档扫描细节(扫描分辨率),经优化后分别对应点云密度、扫描速度以及文件大小。细节较少的简单表面可选用更低精度扫描,而轴承座等类似部件可切换更高精度模式。

 

该三维扫描仪主要用于 PC3000 超大型液压挖掘机回转上车架测量。回转上车架堪称挖掘机的“心脏”,因为其控制整机的所有动作。回转上车架可相对下车架回转,内部具有操作驾驶室、发动机、液压系统与动臂机制。回转上车架的底部装配有滚轮回转连接件,通过回转驱动实现上下车架相对旋转。因此回转上车架的钢构件需要更高的加工精度。有了 HandySCAN MAX|Elite,质量保障人员可直接在钢构车间完成尺寸核验,无需转运至测量室,这有助于现场判定构件是否满足公差要求或是否需要返工。
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质量保障团队高度肯定了 HandySCAN MAX|Elite 的三档可调分辨率功能。细节较少的简单表面采用更低精度扫描,而其他构件可采用更高精度扫描。这有助于在测量大型构件时,大幅节省测量技术人员的时间投入。

 

质量保障人员非常满意这款三维扫描仪,其需要投入的精力与财力投入成本远低于其他备选解决方案。目前 Komatsu Germany – Mining Division 计划将 3D 测量技术拓展到其他应用领域。公司计划将这项技术设备推广到其他产品测量部门,生产工装制造团队也有意引入这套设备。这项技术还可用于仅有 2D 图纸的构件,可利用扫描数据生成基准参考模型。

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