測量用三維H點裝置的尺寸校準技術研究

陳錫林, 朱凱捷, 周新良

Chen Xilin, Zhu Kaijie, Zhou Xinliang

（上海機動車檢測中心，上海 201805）

1 三維H點裝置定義及組成

三維 H 點裝置是一種能夠反映成人座椅輪廓，檢測車輛關鍵參考點和測量的裝置。它的尺寸準確與否直接影響到廠商對汽車座椅R點位置的設計，并影響到汽車座椅的實際H 點，同時對駕乘的舒適性、安全性等構成一定的影響。

三維H點裝置由空間點、線、曲面構成，具體為背板、座板、連接膝關節的T型桿、大腿桿、小腿桿、頭部空間探測桿、配重塊等，如圖1所示。

2 校準前的準備

2.1 三維H點裝置的參數分析

選取SAE J826 NOV2008（下稱J826）三維H點裝置作為校準對象，根據J826中的要求，結合GB/T 11559—1989 標準及實際使用過程，可以概括出以下主要計量尺寸參數，如圖2所示。

2.2 測量輔助夾具的制作及使用

為了保證尺寸參數測量的準確可靠，結合J826要求及現場可操作性，需要設計一套測量用輔助夾具，以滿足測量時三維H點裝置安裝位置要求，保證測量的準確性及有效性，輔助夾具如圖 3所示。為了減輕重量，夾具使用全鋁合金材料，并可在不妨礙三維H 點裝置安裝的前提下適當作掏空處理，制造時應保證靠板與底板平面垂直，同時小腿標定桿應垂直于底板平面，T型桿固定槽在上下移動過程中應始終平行于底板平面。

3 開始校準

3.1 三維H點裝置的安裝

3.1.1 校準前先用定值扭矩扳子（3.6 N?m）將H點配重塊懸架處鎖緊螺母擰緊，保證軀干部分不會左右晃動。

3.1.2 將三維 H 點裝置按要求放置到輔助夾具上，使背板與垂直靠板盡量貼合，用塞片驗證A1、A2，A3（如圖 2）3處間隙是否一致，如果不一致則進行調整直到一致，這樣能保證安裝好后背板與座板相互垂直。

3.1.3 移動圓柱墊棒直至大腿桿與底板平行（此過程可以使用電子水平儀進行簡單驗證），分別測量大腿桿 B1，B2 兩處到底板平面的距離是否一致，以保證大腿桿軸線與底板平面平行。

3.1.4 測量三維 H 點裝置底板兩側的 H 點標記鈕中心（H1，H2）到底板平面的距離是否一致，如不一致則應移動底板或在底板下墊間隙片，直至兩距離一致，以保證H 點支軸與Y軸平行。

3.1.5 測量三維 H 點裝置底板兩側的 H 點標記鈕中心（H1，H2）到垂直靠板的距離是否一致，如不一致則應移動背板或在背板后面墊合適的間隙片，反復測量直至兩距離一致，以保證H 點支軸與垂直靠板平行。

3.1.6 重復3.1.2～3.1.5過程，各尺寸誤差應控制在0.2 mm以內。

3.2 測量驗證各尺寸參數

3.2.1 本次校準使用便攜式關節臂測量系統Romer75作為主要測量設備，將三維H點裝置按3.1要求放置到輔助夾具上，以大腿桿中心為X軸，H 點支軸為Y軸，軀干軸線為Z軸，H 點為原點建立三維空間坐標系。

3.2.2 在三維坐標系下測量各角度盤處的角度（θ1，θ2，θ3），各角度參數均投影到X-Z平面上，驗證角度盤刻度是否滿足要求，同時觀察各水平儀顯示位置是否準確。

3.2.3 按圖 2所示要求測量各對應尺寸，所有尺寸參數均應投影到X-Z平面上進行評價，在測量大腿桿各檔位（10%、50%、95%）過程中，注意動作輕巧，避免三維H 點裝置主體晃動，必要時在測量前可以使用硅膠固定三維H 點裝置。

3.2.4 測量小腿部分尺寸時可以將 T 型桿安裝到小腿膝關節處，小腿膝關節盡量靠近 T 型桿中部，然后將T 型桿插入小腿標定架T 型桿固定槽中，調節T 型桿固定槽高度，使小腿內側平面與標定架垂直小平面貼合，然后用壓緊螺母鎖緊，測量膝部、腳踝處角度盤角度（θ2，θ3），驗證角度盤刻度是否準確。對應檔位（10%、50%、95%）S6，S7尺寸，可以使用膝蓋中心到腳踝中心的距離直接測量得到。

4 配重塊的校準

配重塊可以使用經計量合格的電子秤直接稱重得到，這里不再展開。

至此三維H 點裝置校準完成。

5 校準的意義

通過技術研究，可以解決三維H 點裝置的現場校準，避免搬動運輸引起的損壞。同時通過校準，可以清楚三維H點裝置的當前狀態，為安全座椅R點設計、測量等提供數據，從而更好地反映座椅的實際狀態。

[1]GB/T 11559-1989, 汽車室內尺寸測量用三維H 點裝置.

[2]Devices for Use in Defining and Measuring Vehicle Seating Accommodation SAE J826 NOV2008.