車身三坐標(biāo)合格率改進(jìn)研究
2015-01-01 00:00:00張洪東楊成森
【摘 要】三坐標(biāo)測量是最近40年才興起的一種能夠高效進(jìn)行測量的測量儀器。該儀器的作用主要是用來對車身的零部件進(jìn)行形位以及尺寸的測量，同時(shí)，還能夠進(jìn)行劃線以及定中心孔等工作，然后對連續(xù)的曲面進(jìn)行掃描等。三坐標(biāo)測量儀器的通用性較強(qiáng)，在使用時(shí)，測量的范圍較傳統(tǒng)的測量儀器大，精度也比一般的測量儀器高，除此之外，還能夠?qū)⑵渫嵝韵到y(tǒng)進(jìn)行連接，目前已經(jīng)成為了一類的大型測量儀器。本文作者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對該測量儀器中存在的問題進(jìn)行了簡單的討論，并提出了自身的一些建議。
【關(guān)鍵詞】三坐標(biāo)；合格率；測量
為了能夠更好的提高企業(yè)的市場競爭力，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，對產(chǎn)品的檢測是必不可少的操作。伴隨著我國汽車市場的快速發(fā)展，對產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，而三坐標(biāo)測量技術(shù)是汽車制造中重要的質(zhì)量確認(rèn)操作，主要是用來對車身的片件以及大型的模具和夾具等的質(zhì)量確認(rèn)，在測量完成后，該測量軟件還能將測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的分析，從而得到汽車相關(guān)零件的質(zhì)量水平。
1. 問題的來源
在對某車身的三坐標(biāo)進(jìn)行測量時(shí)，車身的合格率較低，同時(shí)，車身的整個(gè)制造精度嚴(yán)重不足，因此，在進(jìn)行其他零件的裝配時(shí)，出現(xiàn)了很多的裝配零件尺寸存在較大的誤差，因此，客戶對此抱怨非常多。然后，公司將該車型的車身三坐標(biāo)合格率制成相應(yīng)的圖表，通過對圖表的觀察可以得到，該車型車身的三坐標(biāo)合格率平均率僅有85.6%，嚴(yán)重低于該車型車身的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.三坐標(biāo)測量儀器的相關(guān)改進(jìn)措施
2.1 測量機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)以及新材料的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要目的是為了提高測量機(jī)的剛性，同時(shí)減輕相關(guān)運(yùn)動部件的質(zhì)量。新型的輕質(zhì)材料能夠大大減少運(yùn)動產(chǎn)生的慣性，也就是說通過將普遍使用的花崗巖等材料轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷母呙芏炔牧?。最近幾年以來，新型材料像鋁、陶瓷等在測量機(jī)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠保證測量機(jī)的高速運(yùn)動測量功能，在選擇新型的材料時(shí)，大部分的廠家都對其十分重視，一般情況下是在傳統(tǒng)的材料基礎(chǔ)上逐漸增加新型的材料。像世界上著名的三坐標(biāo)測量機(jī)制造商，一般都會采用一些具有輕重量且剛性好，同時(shí)能夠快速進(jìn)行導(dǎo)熱的合金材料融入到測量機(jī)的生產(chǎn)材料中，然后運(yùn)用這些材料來制造測量機(jī)上運(yùn)動機(jī)構(gòu)部件。伴隨著新型材料的不斷發(fā)展，其在三坐標(biāo)測量集中的應(yīng)用越來越廣泛。
2.2 高速測量要求提高動態(tài)補(bǔ)償能力
在對車身的相關(guān)零部件進(jìn)行動態(tài)誤差檢測時(shí)，測量機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及相應(yīng)的運(yùn)動規(guī)程是最重要的。而通過對這些特性的基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的研究，我們又可以找到一些相應(yīng)的改進(jìn)辦法，通過對測量機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)，能夠?qū)y量機(jī)的控制系統(tǒng)性能進(jìn)行提高，然后，通過動態(tài)誤差補(bǔ)償?shù)姆椒?，能夠?qū)崿F(xiàn)測量機(jī)的高速測量目標(biāo)，同時(shí)，對于產(chǎn)品的測量質(zhì)量精度也可以得到保證。
2.3 非接觸式測頭的應(yīng)用
在進(jìn)行測量工作時(shí)，測頭是非常重要的一個(gè)部件，然而，由于接觸式測量時(shí)，測頭需要同高速運(yùn)動的工件進(jìn)行直接的接觸，但是，為了保證工件不被損壞，在進(jìn)行測量時(shí)接觸的速度不能太大，這樣就給測量速度帶來了很大的限制，大大限制了工件的測量效率。另一種測量方式是掃描測量，這種測量方式不需要測頭和工件進(jìn)行直接的接觸，因此，測量的效率較高，然而，也會受到接觸式測量的限制。通過采用非接觸式測頭，在進(jìn)行測量工作時(shí)，可以避免過于頻繁的加速、減速等，這樣就大大提高了測量的速度，同接觸式測頭相比，測量效率大大提高。
2.4 控制系統(tǒng)的改進(jìn)
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，制造系統(tǒng)的測量要求不斷提高，測量的目的不在僅僅局限在對產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)的驗(yàn)收和檢驗(yàn)，同時(shí)，還要向整個(gè)制造系統(tǒng)提供有效的制造信息，然后將信息傳輸給控制系統(tǒng)。為了滿足這一要求，需要對測量機(jī)進(jìn)行更高要求的設(shè)計(jì)，使其能夠?yàn)榭刂葡到y(tǒng)提供開放式的測量，保證其制造過程中的柔性。為此，需要不斷發(fā)展相應(yīng)的電子工業(yè)技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)等新型的電子技術(shù)，通過這些技術(shù)的應(yīng)用，提高控制系統(tǒng)的性價(jià)比以及性能。
近年以來，計(jì)算機(jī)生產(chǎn)技術(shù)迅速發(fā)展，其價(jià)格也大大降低，然而性能卻得到了較大的提高。因此，在進(jìn)行測量機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的研究時(shí)，可以選擇大量的高性能低價(jià)位的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，這樣可以大大提高工作效率，除此之外，還有一種設(shè)計(jì)方法是采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，這種方法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)較為緊湊，同時(shí)，減少了生產(chǎn)的成本。
3.三坐標(biāo)測量在車身制造中的應(yīng)用
3.1車身精度檢測
汽車車身通常包括主車身、蓋或門總成等部件。而車身是轎車制造過程中重要的組成部分，其制造工藝比較復(fù)雜，主要包括白車身、分總成、汽車玻璃、內(nèi)飾件、儀表板、塑料件等，這些工藝都屬于鈑金件范疇。為了確保各個(gè)零件和組裝件的互換性以及車身的美觀，需要保證分總成及沖壓件的尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)。三坐標(biāo)檢測報(bào)告能夠準(zhǔn)確描述車身尺寸是否合格。但是在汽車車身加工裝配過程中，很容易受到外界因素的影響和制約，很容易產(chǎn)生各種誤差，影響了車身的整體質(zhì)量。具體的影響因素比較多，歸納起來主要包括兩個(gè)方面：一是車身及各零部件為鈑金件范疇，其剛性一般較差，而且各種孔和相對尺寸很容易受到外力影響而發(fā)生變形，而傳統(tǒng)的測量方式無法準(zhǔn)確測量和評價(jià)這種自然變形，影響了車身和配件的整體質(zhì)量。其二車身配件一般是由多種加工件組裝在一起的，很難避免檢測時(shí)存在偏差。為了更好的解決上述問題，我們將三坐標(biāo)檢測技術(shù)引入其中，有效的解決了上述問題，提高了車身的整體質(zhì)量。
3.2車身在線檢測
測量機(jī)遠(yuǎn)離加工現(xiàn)場越來越不合實(shí)際。首先被測工件需要通過人力才能送至計(jì)量室，然后溫度平衡處理，最后才能測量工件，得出測量信息，這需花費(fèi)大量的時(shí)間，而且環(huán)境的變化也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。為了更好的避免環(huán)境影響，就需要對測量設(shè)備進(jìn)行改革和完善，使其更好的適應(yīng)溫度變化，保證溫度變化條件下測量的精度。因此三坐標(biāo)測量機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，其不僅可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且受外界環(huán)境變化影響比較小，提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4.總結(jié)
通過不斷改進(jìn)車身的三坐標(biāo)合格率，可以深入的觀察到現(xiàn)場的具體操作，然后根據(jù)相關(guān)的測量軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這種測量軟件的數(shù)據(jù)分析能力大大提高了解決問題的能力，同時(shí)，促進(jìn)了生產(chǎn)的效率，使產(chǎn)品的質(zhì)量得以保證。
【參考文獻(xiàn)】
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