三坐标测量机测量验证汽车焊装夹具的技巧

三坐标测量机测量验证汽车焊装夹具的技巧

田彬彬 李国震

长城汽车生产技术开发中心 天津市 300462 诺博汽车系统有限公司天津分公司 天津市 300462

摘要：目前我国的汽车制造业水平不断提升，汽车的质量好坏在进行出厂之前都需要通过检测合格后才能出厂，车身的检测是汽车零部件的重要部分，三坐标测量机主要是针对汽车整车进行检测，该检测机器具有高精度，高速度的特点，并且对于测量的数据也能很快的进行处理，能够满足大量的汽车整车检测任务的需求，因此越来越多的汽 车整车检测中应用三坐标测量机进行检测。

　　关键词：三坐标；汽车；检测

　　　一、三坐标测量技术发展和应用

　　我国汽车工业经过多年的快速发展，其生产已初具规模，各汽车生产厂家在提高产量，增加品种的同时，也在力图使用更为科学的方法对产品质量进行控制，其中三坐标测量机是必不可少的设备之一，三坐标测量机在产品研发和生产过程中发挥了巨大作用。该机器配备了功能强大的PowerInspect测量软件，不但可以完成各种复杂零件的测量任务，而且还可应用于焊装生产线的统计过程控制。汽车车身测量是保证汽车质量的重要检测手段，由于汽车车身在加工和工艺装配的过程中可能会出现车身发生改变，导致汽车规格尺寸不达标，当然除了这些主观因素的影响，同时也有测量仪器产生的误差，导致车身数据测量不准确，长期以来在工作中发现普遍存在的两种误差产生原因，首先是传统测量技术存在缺陷，由于汽车车身多数是由各种类型的钣金焊接而成，在自然环境下使用传统的测量技术所得到的数据有着较高的误差，进而影响到整个测量。其次是车身零部件多，在测量的过程中单一化的测量会增大误差，最终结果汇总就会发现测量结果误差过大。因此汽车车身测量技术也在不断的进行改进和发展，三坐标测量机能够很好的解决单一化的测量误差，从而减小在汽车车身整车测量过程中的误差。

　　汽车生产线上更多的是使用智能化的生产设备，汽车车身的每一个零件在组装的过程中都有自身的坐标，我们统称为工件坐标系，对于工件的测量都是在工件的坐标系中进行测量的，但是车身整体测量由于体积较大，并且车身存在不规则的形状，很难应用简单的测量手段进行数据测量，而三坐标测量机能够有效的解决这个问题，它自身的灵活性使得在汽车车身整车的测量过程中，在使用三坐标测量机对于汽车车身进行测量的过程中，测量数据都是建立在零件的定位坐标系中，三坐标测量机进行三维空间点的测量，其测量原理是将被测零件放入其允许的测量空间以获得被测几何型面上，各个测点的三维坐标，根据这些点的空间坐标值进行计算，可以求出被测零件的几何坐标，进而确定车身的尺寸。目前以上各种坐标测量技术已经成功应用于车身在线检测，

众所周知，汽车车身大多是由形状复杂的模压件组焊装配而成，在生产过程中尺寸存在很大的波动性，而三坐标的重要任务之- -，就是通过对同- -对象的重复测量，运用数理统计的方法，找出波动的原因并使其稳定在合理的范围内，该方法常被称作SPC技术（Statistical process control）。而目前较为流行的六西格玛方法，其核心内容实际也是SPC技术，都是一种基于过程的控制方法。同单件测量相比，批量检测的数据处理和分析涉及到的技术和方法要复杂得多。

二、车身检测的特点

　　　　汽车车身的测量主要包括孔的定位，孔径的大小，整体外围的尺寸规格，但是由于这些零件多数是不规则的形状，因此也就给测量工作的开展带来了不小的麻烦，在传统的测量机中，只能针对汽车车身的某一项尺寸进行测量，测量需要人工进行操作，这样的操作测量会存在较大的客观因素的影响，导致测量数据的不准确，其次这种测量方式效率低下，无法满足当下的快速生产的要求，传统的测量机无法检测大型的车身零件尺寸，因此在三坐标测量机的出现后，三坐标测量机开始在汽车车身整车测量中起到主导地位。

三、三坐标测量机在车身检测中的应用

　　三坐标测量机是通过自身的探头和所测量的工件相对运动进行测量，三坐标测量机是通过软件进行整理数据，因此三坐标测量机具有较高的检测速度，同时有着很高的数据处理能力和应对能力。在当下的生产线上，汽车车身测量对于生产效率也是有很大的影响，因此在测量过程中均是在生产线上进行，三坐标测量机在生产线上应用测量，在冲压工件的生产过程中三坐标测量机是不可缺少的设备，汽车车身上的零部件并不是都需要进行检测，在车身组装成功后最终整车进行测量。

　　三坐标测量机进行三维空间点的测量，其测量原理是将被测零件放入其允许的测量空间以获得被测几何型面上，各个测点的三维坐标，根据这些点的空间坐标值进行计算，可以求出被测零件的几何坐标，进而确定车身的尺寸。目前以上各种坐标测量技术已经成功应用于车身在线检测，但是其应用背景、测量精度和效率等方面存在差别。

　　三坐标测量机以其测量原理简单、精度高、通用性好等优点广泛应用于各种几何量测量领域。但精度高必然要以牺牲测量速度为代价。因此，国内外只有10%左右的三坐标测量机真正实现在线检测，其余仍被放置在计量室执行传统的抽样检查功能。目前用于车身检测的三坐标测量机通常采用双臂三坐标测量机进行联机工作以提高测量效率。三维激光视觉在线检测系统己在国外的汽车公司得到广泛的应用，由于激光视觉检测相比较三坐标测量机速度较快，激光视觉检测系统稳定可靠，其最大的优点在于其测量速度快，可对车身关键点进行实时在线全样本监测，能够真正实现100%在线测量，进而保证车身的尺寸规格。

结束语

　　综上所述，三坐标测量 机在我国的汽车车身整车测量技术中起到了至关重要的作用，三坐标测量机以其便捷性，灵活性逐步在汽车车身检测中受到重视，三坐标测量机的检测效率明显高于人工检测效率，这种检测效率虽高，但是也只能是适用于抽测，在未来的发展中，视觉检测更加符合未来的发展需要，能够满足生产线上实时检测，同时测量机器人在未来的检测中可以通过检测程序的更换，来测量不同的车身要求，三坐标测量机的出现使得我国的汽车车身测量发展有了明显的提升，对于我国的汽车生产行业的发展奠定了基础条件。

　　参考文献：

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