用于調(diào)試汽車底盤車架總成檢具精度的兩種便攜式三坐標(biāo)探討

席坤

摘 要：汽車底盤車架總成檢具一般長(zhǎng)度在5m以上，大部分是放在生產(chǎn)線邊，通常需要使用便攜式三坐標(biāo)調(diào)試檢具精度，通過對(duì)比光電CCD便攜式三坐標(biāo)及關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)的優(yōu)劣，從而找到最適合調(diào)試車架總成檢具精度的檢測(cè)設(shè)備。

關(guān)鍵詞：汽車底盤；車架總成；檢具；光電CCD便攜式三坐標(biāo)；關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)；MSA

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.030

0 引言

隨著中國(guó)改革開放的日以推進(jìn)，汽車已作為普通消費(fèi)品進(jìn)入千家萬戶，人們對(duì)汽車廠商的要求越來越高，零缺陷是汽車廠商們最終目標(biāo)。而汽車的檢具作為在生產(chǎn)制造企業(yè)進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控產(chǎn)品各種尺寸的快捷簡(jiǎn)便性工具，在檢測(cè)零件的孔徑尺寸、位置度、輪廓度、間隙和面差等方面，具有操作方便、穩(wěn)定耐用、數(shù)據(jù)直觀的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車制造行業(yè)。常見的汽車底盤車架檢具有5m多長(zhǎng)，是除了車身、內(nèi)飾之外的大型檢具，這類一般放在線邊，通常需要使用便攜式三坐標(biāo)調(diào)試檢具精度。

1 常見的兩種便攜式三坐標(biāo)簡(jiǎn)介

便攜式三坐標(biāo)是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長(zhǎng)度及圓周分度等測(cè)量能力的、并方便攜式帶移動(dòng)測(cè)量?jī)x器，它是能在x、y、z3個(gè)或3個(gè)以上坐標(biāo)內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的通用長(zhǎng)度測(cè)量工具。按工作原理分，便攜式三坐標(biāo)一般分為CCD、關(guān)節(jié)臂2種。

1.1 光電CCD便攜式三坐標(biāo)工作原理

由傳感器組件、探測(cè)系統(tǒng)、電腦及應(yīng)用軟件及電纜等組成。采用精確的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，CCD通過測(cè)量鑲嵌在光筆上的多個(gè)紅外發(fā)光二極管（LED）的三維坐標(biāo)，得到光筆在空間的位置和姿態(tài)（六維參數(shù)）。

1.2 關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)工作原理

在測(cè)量機(jī)的關(guān)節(jié)和臂身處分別設(shè)置由角度傳感器、溫度傳感器、應(yīng)變傳感器以及單片機(jī)組成的智能傳感器單元，各傳感器單元由RS485總線進(jìn)行連接，并通過RS485-USB接口與PC機(jī)進(jìn)行通信。單片機(jī)完成各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)，PC機(jī)程序由虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)LabVIEW完成，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)間的通信和數(shù)據(jù)處理，并通過動(dòng)態(tài)鏈接庫將坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到標(biāo)準(zhǔn)三坐標(biāo)測(cè)量軟件POSCOM。

2 兩種便攜式三坐標(biāo)的三種測(cè)量系統(tǒng)精度、使用維護(hù)對(duì)比

3 實(shí)際使用兩種便攜式三坐標(biāo)對(duì)調(diào)試車架總成檢具精度的影響

通過對(duì)比，理想條件下使用光電CCD便攜式三坐標(biāo)比使用關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)效率高，測(cè)量范圍廣，維護(hù)方便，精度一樣。但實(shí)際使用時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境對(duì)光電CCD便攜式三坐標(biāo)的要求更高，主要影響因素有如下三個(gè)：（1）地面震動(dòng)；（2）現(xiàn)場(chǎng)焊接弧光反射；（3）車間溫度。而關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接弧光反射不敏感，同時(shí)抗震動(dòng)能力強(qiáng)。

通過MSA測(cè)量系統(tǒng)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)在車間生產(chǎn)環(huán)境下關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)MSA可以接受，而光電CCD便攜式三坐標(biāo)MSA不能接受。

3.1 重復(fù)性測(cè)量方法

檢驗(yàn)員a操作關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)和光電CCD便攜式三坐標(biāo)分別對(duì)車架總成檢具一個(gè)關(guān)鍵長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行16次的測(cè)量，得出16組數(shù)據(jù)。通過minitab軟件計(jì)算出關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)sg值0.03，小于0.0375，滿足重復(fù)性要求。通過minitab軟件計(jì)算出光電CCD便攜式三坐標(biāo)sg值0.70，大于0.0375，不滿足重復(fù)性要求。

3.2 再現(xiàn)性測(cè)量方法

檢驗(yàn)員a和b操作關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)和光電CCD便攜式三坐標(biāo)分別對(duì)車架總成檢具一個(gè)關(guān)鍵長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行8次的測(cè)量，得出16組數(shù)據(jù)。通過minitab軟件計(jì)算出關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)sg值0.04，小于0.06666，滿足重復(fù)性要求。通過minitab軟件計(jì)算出光電CCD便攜式三坐標(biāo)sg值0.68，大于0.06666，不滿足重復(fù)性要求。

4 結(jié)束語

通過測(cè)量系統(tǒng)分析，說明在車間環(huán)境下調(diào)試汽車底盤車架總成檢具精度時(shí)，使用關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)更合適。

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