蔡司CALYPSO软件提高GEA压缩机的测量质量

2021-08-19 13:38:51 54

世界各地众多的冰工厂、肉类加工厂和啤酒厂都仰仗着德国GEA制冷有限公司的制冷技术专家。该公司总部设在柏林，主要生产被称为制冷系统心脏的高精度螺杆压缩机。为了保证和提高压缩机的质量和能源效率，公司倾全力消除在产品设计、生产以及供应商等各方面可能出现的任何错误。目前拥有的三台ZEISS三坐标测量机，以及同时在使用的ZEISSCALYPSO和ZEISSGEARPRO软件让GEA更接近自己的目标。

在温度超过100华氏度的八月份去迪拜滑雪似乎有点牵强。然而，在迪拜AlBarsha滑雪中心，在冰雪覆盖的22500平方米的设施中，温度一直保证保持在冰点左右。德国GEA公司的螺杆压缩机是这个项目的重要组成保障。在冷战期间，该公司的低振动冷却系统在整个东欧阵营中都有很高的知名度，它自1994年以来一直属于GEA制冷技术。GEA集团，这家技术型企业，在全球各地拥有大约24,000名员工。此后，公司不断地改进螺杆式压缩机的生产，不断地开拓新的市场和地区。该集团公司现在已经成为行业市场的领导者之一。由德国GEA公司260名员工创建的解决方案，为世界上大的一家墨西哥酿酒厂、和位于麦加的世界上大的冷库，以及近段时间以来为澳大利亚柯蒂斯岛，提供所需的低温环境保障。在这些应用中，螺杆压缩机用于液化天然气。德国GEA制冷公司希冀在这一蓬勃发展的市场中占有更大的份额。为了更好地为有活力的新兴市场提供服务，该公司在2013年投资了一台新ZEISS三坐标测量机。为了这台超大型三坐标测量机——MMZ龙门式测量机，公司不得不将位于柏林的测量实验室进行全面整修，以便为这台机器提供一个六米的天花板高度。

技术市场

天然气必须被冷却到零下163摄氏度，然后才能转化成液化天然气（LNG）。这样，它的体积就被缩小了600倍，从而方便使用船只进行运输，而不会占用太多空间。这一过程听起来的确简单，但做起来却难度极大。进行压缩过程的压缩系统，其尺寸巨大，螺杆压缩机亦是如此。为了进一步扩大这一市场，该公司近开发并制造出了XXL螺杆压缩机，它配备了两个转子，用于压缩作为冷却剂的气体。在将其转化回原始气体状态的同时，压缩和液化制冷剂排除周围区域的热量。制冷机的性能和能量效率在很大程度上取决于两个螺旋转子之间佳的相互作用，转子之间这样的默契的工作要求必须有高度精密的工件制造。其可接受的公差介于0.02和0.01毫米之间，这一数字可是一个比人的头发丝细三到六倍的数值。“如果没有合适的测量机，这一精度是不可能达到的。”GER质量部经理HarladWilke指着自2013年10月以来一直在运行的ZEISS龙门机强调说。该机为他们提供近16平方米的测量范围，其测量精度却能达到2.8微米。Wilke说，“这台机器是专为测量我们公司复杂且大型的部件而设计。”尽管如此，在柏林的ZEISSMMZ并不是一台简单的测量机。ZEISS为该测量机的投入使用，专门设计配备了一个转台和一个尾架，并采用挡板非常地将巨大的转子固定在轴上。这些转子重达两吨，其重量犹如满载的汽车。由于采用了转台，部件的定位可以使三坐标测量机上的探针从各个侧面捕捉到部件的几何形状。

跟踪误差

ZEISSMMZ巍然屹立在公司的空调计量实验室的前面，“得到人们的关注不只是其庞大的体积，还有其简单的操作性给我们留下深刻的印象。”在GEA负责测量实验室的测量技术人员CarstenGöbel说。在GEA，测量都是昼夜不停的在运行，关乎转子和铸铁壳体的尺寸就知道这样的工作绝非易事。尽管测量机体形巨大，为了演示测量机如何轻松地进行工件的上料，这名中等身材的测量技术人员在测量台周围迅速地移动。首先他操纵起重机，将转子悬挂在测量机上方近六米的高度，然后轻松地将600千克的转子定位在转台上。除了Göbel，他是目前在ZEISSMMZ上测量转子的人，另外还有其他五位经过培训的员工负责其它生产线，他们也使用这台机器测量各自负责的壳体部件。“如果他们确定的测量值，如钻孔尺寸超过公差值，他们会自动查找问题的原因。”质量经理Wilke说。由于采用了ZEISSCALYPSO测量软件，他们可以快速地，重要的是可靠地决定他们是否需要更换工具、校正机器或停止生产。在将来，生产人员也将能够在高科技的系统上独立地测量转子，他们将同样得到ZEISS的支持。

使用专门用于测量齿轮的软件ZEISSGEARPRO，操作人员在测量过程中可以轻松地读取、理解并打印输出测量结果。“这是GEARPRO的主要优点，”Wilke总结说，他自豪地介绍说该软件研发的一些重要想法源于他的公司。

优良传统

当这家位于柏林，以生产具有高能效螺杆式压缩机而闻名世界的公司在找寻适合自己的测量机时，他们设定了很高的测量要求。然而，一家测量机制造商放弃了这些要求，的确令人惊讶，但也在意料之中，该公司选择了ZEISS测量机。毕竟，该公司此前已经在使用三坐标测量机方面的经验。几十年保持品质可不是容易的事情。他们曾在东德的时候曾有一台ZEISSUMC850三坐标测量机。

“由于我们的执着，”Wilke强调说，几十年来他一直努力保证公司的压缩机质量。将近有八年的时间，该公司不断向前东德的外贸部长提交申请，计划购置一台高精度的三坐标测量机，来保证其产品的质量。1988年，在柏林墙刚刚倒塌之前，他们的要求终于得到了答复。自那时起，他们一直使用ZEISSUMC850测量他们的壳体部件。在2012年，引进了ZEISSGEARPRO软件来测量他们较小的转子。Wilke说：“虽然测量速度没有那么快，但与MMZ具有同样的测量度。”

耦合早已成为昨天

自从该公司在柏林和Halle的生产基地开始用两个坐标测量机执行转子测量以来，其耦合支架就被尘封在测量实验室。因为在德国GEA制冷公司，一个系列中的每个转子都相同，技术人员不必再通过一个耗时的过程把它们匹配在一起。这意味着，在生产中识别两个转子的过程，即在规定的公差范围内配合在一起的过程，早已是过去的事情了。据Wilke介绍，这个程序对于其它众多螺杆压缩机生产厂商仍然是普遍使用的方式。他们当中许多公司目前还在使用钢带形式的塞尺在耦合支架上手动检查转子的配合。除了质量保证的可靠性主要取决于不同的测量人员，Wilke还看到了这种方法的另一个致命缺点：质量保证拖了设计和生产的后腿。由于德国GEA公司拥有测量机、ZEISSCALYPSO和ZEISSGEARPRO软件，现在按下按钮就能确定导致错误的来源，无论问题出现在哪里都可以消除。Wilke的总结：“作为质量管理人员，我们现在不仅仅是检查人员，我们是知情者和控制系统-这使我们整个公司更加强大。”

德国GEA制冷公司

当这家位于柏林，以生产具有高能效螺杆式压缩机而闻名世界的公司在找寻适合自己的测量机时，他们设定了很高的测量要求。然而，一家测量机制造商放弃了这些要求，的确令人惊讶，但也在意料之中，该公司选择了ZEISS测量机。毕竟，该公司此前已经在使用三坐标测量机方面有很好的经验。几十年保持优良品质可不是容易的事情。他们曾在东德的时候曾有一台ZEISSUMC850三坐标测量机。

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