TAC形式的發(fā)展與測(cè)量方式和測(cè)量設(shè)備之間的關(guān)系

丁煥強(qiáng)

摘 要：TAC（整車匹配檢具）是驗(yàn)證零件裝車匹配是否符合DTS（整車尺寸匹配標(biāo)準(zhǔn)）非常有效工具。零件裝TAC后通過與模擬塊的匹配測(cè)量，從而判定其是否符合尺寸要求。除了與模擬塊匹配測(cè)量外，還有其他測(cè)量方式可界定零件尺寸，先進(jìn)測(cè)量方式的引入，即可判定零件的尺寸狀態(tài)，又能減少TAC模擬塊數(shù)量，降低TAC制造成本。

關(guān)鍵詞：TAC;模擬塊;測(cè)量方式;降本

目前，主機(jī)廠在新車型量產(chǎn)前的尺寸匹配認(rèn)證活動(dòng)中，通常都會(huì)制造一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的白車身，有的主機(jī)廠稱之為整車匹配檢具（TAC），有的稱之為車身主模型（CUBING），雖然叫法不同，但主要功能是相同的，就是滿足產(chǎn)品件模擬裝車，通過產(chǎn)品件與其模擬塊的匹配測(cè)量，從而判定產(chǎn)品件尺寸是否符合要求。

現(xiàn)在，測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方式有了很大發(fā)展，那么TAC的形式是否也可以發(fā)展為更簡(jiǎn)潔呢？首先要理清新車型零件在尺寸匹配活動(dòng)中是采用何種測(cè)量方式。通常有常規(guī)的手工測(cè)量方式，接觸式數(shù)字化測(cè)量和非接觸式光學(xué)掃描測(cè)量方式，新的測(cè)量方式引入，既可測(cè)量判定零件尺寸，又可減少TAC的模擬塊降低TAC的制造成本。以下從TAC形式、功能和測(cè)量方式加以介紹。

1 TAC形式及功能[1]

1.1 外飾整體式匹配檢具E-TAC，前、后部外飾分體式匹配檢具（E-TAC FRT、E-TAC RR），外飾局部匹配檢具E-TAC PART），這類匹配檢具僅能滿足外飾零件模擬裝車匹配驗(yàn)證

1.2 內(nèi)飾整體式匹配檢具（I-TAC），僅能滿足內(nèi)飾零件模擬裝車匹配驗(yàn)證

1.3 內(nèi)、外飾集成一體式整車匹配檢具（C-TAC），集成了內(nèi)外飾零件的安裝點(diǎn)和匹配界面，滿足98% 以上的內(nèi)外飾零件的模擬裝車和匹配驗(yàn)證

2 TAC上測(cè)量零件匹配尺寸的幾種方式

2.1 手工測(cè)量…以TAC模擬塊為測(cè)量基準(zhǔn)，以間隙塞尺、面差測(cè)量尺/檢測(cè)規(guī)（百分表）為測(cè)量工具，采用手工測(cè)量方式對(duì)零件匹配區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。

2.2 接觸式數(shù)字化測(cè)量…用多關(guān)節(jié)臂測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，通過探測(cè)頭對(duì)零件進(jìn)行點(diǎn)接觸測(cè)量。

2.3 非接觸式光學(xué)測(cè)量…用多關(guān)節(jié)臂激光掃描設(shè)備或藍(lán)光拍攝測(cè)量設(shè)備，對(duì)零件進(jìn)行非接觸掃描或拍照，獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)軟件分析處理后顯示測(cè)量結(jié)果。

3 不同的測(cè)量方式優(yōu)劣分析

3.1 手工測(cè)量方式…零件在TAC上相對(duì)與模擬塊（基準(zhǔn)）用塞尺和面差尺進(jìn)行匹配測(cè)量，如測(cè)量結(jié)果滿足整車匹配標(biāo)準(zhǔn)，則可認(rèn)為被測(cè)零件尺寸符合要求。參見示意圖1。

3.1.1 優(yōu)點(diǎn)：

3.1.1.1 直觀、快捷;

3.1.1.2 零件在TAC上測(cè)量結(jié)果和整車上測(cè)量結(jié)果一致性高;

3.1.2 缺點(diǎn)：

3.1.2.1 測(cè)量精度低，塞尺和階梯尺的精度分級(jí)為0.25mm

3.1.2.2 TAC需要配置齊全的模擬塊和模擬塊儲(chǔ)存料架，TAC制作成本高;

3.1.2.3 模擬塊變形后修復(fù)困難;

3.1.2.4 零件匹配面發(fā)生工程更改而改變，則對(duì)應(yīng)的模擬塊也需更改，從而TAC工程更改費(fèi)用增加;

3.1.2.5 特定的TAC只適合特定的車型項(xiàng)目，一旦新車型穩(wěn)定生產(chǎn)，TAC模擬塊使用價(jià)值大幅下降;

3.2 接觸式數(shù)字化測(cè)量[2][3]…零件裝上TAC后，使用多關(guān)節(jié)臂或三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備，以TAC上的基準(zhǔn)球建立測(cè)量坐標(biāo)對(duì)零件進(jìn)行點(diǎn)接觸方式測(cè)量，見圖2。

3.2.1 優(yōu)點(diǎn)：

3.2.1.1 測(cè)量精度比手工測(cè)量高，測(cè)量數(shù)據(jù)能指導(dǎo)零件整改;

3.2.1.2 測(cè)量結(jié)果易保存，便于對(duì)比;

3.2.2 缺點(diǎn)：

3.2.2.1 測(cè)量速度比手工測(cè)量慢，不易探測(cè)弧形匹配棱線的最高點(diǎn);

3.2.2.2 只能以本零件理論數(shù)模進(jìn)行測(cè)量比對(duì)，不能在3D數(shù)模里和對(duì)手件數(shù)模進(jìn)行匹配驗(yàn)證;

3.2.2.3 零件相互間匹配測(cè)量仍需通過模擬塊驗(yàn)證，接觸式測(cè)量?jī)H作為輔助測(cè)量手段，TAC模擬塊數(shù)量和成本減少空間小

3.3 非接觸式光學(xué)測(cè)量[4]…類似逆向工程，即用多關(guān)節(jié)臂激光掃描設(shè)備、手持激光掃描設(shè)備或藍(lán)光拍攝測(cè)量設(shè)備，對(duì)零件進(jìn)行非接觸掃描或拍照，將獲取的點(diǎn)云文件經(jīng)軟件處理后生成的數(shù)模和零件自身理論數(shù)模比對(duì)找出偏差量，見圖3。

3.3.1 優(yōu)點(diǎn)：

3.3.1.1 非接觸式光學(xué)測(cè)量能獲取零件整個(gè)形面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成的色差圖能全面查看零件偏差區(qū)域和偏差量;

3.3.1.2 能在色差圖上任意抓取測(cè)量值;

3.3.1.3 能在3D數(shù)模里導(dǎo)入對(duì)手件理論數(shù)模進(jìn)行虛擬匹配，從而發(fā)現(xiàn)匹配問題;

3.3.1.4 能有效減少TAC的模擬塊數(shù)量，降低TAC的制造成本;

3.3.1.5 測(cè)量數(shù)據(jù)便于保存;

3.3.2 缺點(diǎn)：

3.2.1.1 掃描過程較慢，對(duì)透明零件掃描時(shí)需要噴涂顯影劑、貼靶點(diǎn)或粘貼高性能遮蔽膠帶提高成像質(zhì)量

3.2.1.2 掃描后數(shù)據(jù)處理較慢，比點(diǎn)接觸測(cè)量和手工測(cè)量效率底。

4 結(jié)論

分析上述各測(cè)量方式的優(yōu)劣性可以看出，先進(jìn)的測(cè)量方式可以減少TAC模擬塊的數(shù)量，降低TAC制造成本，促進(jìn)TAC向簡(jiǎn)潔化發(fā)展。另外，測(cè)量設(shè)備可使用于不同項(xiàng)目對(duì)各種零件進(jìn)行尺寸測(cè)量，使用效率更高，一次投資，長年使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王作兵、郝峰、沈兩省、何卓、唐樹平、孫艷、張光銀、陳云濤. Cubing的綜合匹配技術(shù)在新車型開發(fā)初期的應(yīng)用分析[AI].《汽車制造業(yè)》.2018-06-25.

[2]郭麗峰，張國雄，鄭志翔. 關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[J].《中國機(jī)械工程》.2007，18（7）：P829-833.

[3]中國科學(xué)計(jì)量研究院.關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范《中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范》.JJF 1408-2013.

[4]陶海燕、劉二莉、楊欽、陳其明.激光線掃描測(cè)量原理及數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)介[A].《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》2002年第31第3期.P54-58.