車身三坐標合格率改進研究

【摘 要】三坐標測量是最近40年才興起的一種能夠高效進行測量的測量儀器。該儀器的作用主要是用來對車身的零部件進行形位以及尺寸的測量，同時，還能夠進行劃線以及定中心孔等工作，然后對連續的曲面進行掃描等。三坐標測量儀器的通用性較強，在使用時，測量的范圍較傳統的測量儀器大，精度也比一般的測量儀器高，除此之外，還能夠將其同柔性系統進行連接，目前已經成為了一類的大型測量儀器。本文作者根據自身多年的工作經驗，對該測量儀器中存在的問題進行了簡單的討論，并提出了自身的一些建議。

【關鍵詞】三坐標；合格率；測量

為了能夠更好的提高企業的市場競爭力，提高產品的生產效率和質量，對產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展，對產品的質量要求越來越高，而三坐標測量技術是汽車制造中重要的質量確認操作，主要是用來對車身的片件以及大型的模具和夾具等的質量確認，在測量完成后，該測量軟件還能將測量的數據進行輸出，并對數據進行相關的分析，從而得到汽車相關零件的質量水平。

1. 問題的來源

在對某車身的三坐標進行測量時，車身的合格率較低，同時，車身的整個制造精度嚴重不足，因此，在進行其他零件的裝配時，出現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合格率制成相應的圖表，通過對圖表的觀察可以得到，該車型車身的三坐標合格率平均率僅有85.6%，嚴重低于該車型車身的質量標準。

2.三坐標測量儀器的相關改進措施

2.1 測量機的結構改進以及新材料的應用

結構優化的主要目的是為了提高測量機的剛性，同時減輕相關運動部件的質量。新型的輕質材料能夠大大減少運動產生的慣性，也就是說通過將普遍使用的花崗巖等材料轉變為新型的高密度材料。最近幾年以來，新型材料像鋁、陶瓷等在測量機中的應用越來越廣泛。為了能夠保證測量機的高速運動測量功能，在選擇新型的材料時，大部分的廠家都對其十分重視，一般情況下是在傳統的材料基礎上逐漸增加新型的材料。像世界上著名的三坐標測量機制造商，一般都會采用一些具有輕重量且剛性好，同時能夠快速進行導熱的合金材料融入到測量機的生產材料中，然后運用這些材料來制造測量機上運動機構部件。伴隨著新型材料的不斷發展，其在三坐標測量集中的應用越來越廣泛。

2.2 高速測量要求提高動態補償能力

在對車身的相關零部件進行動態誤差檢測時，測量機的結構參數以及相應的運動規程是最重要的。而通過對這些特性的基礎進行相應的研究，我們又可以找到一些相應的改進辦法，通過對測量機的結構進行全新的設計，能夠將測量機的控制系統性能進行提高，然后，通過動態誤差補償的方法，能夠實現測量機的高速測量目標，同時，對于產品的測量質量精度也可以得到保證。

2.3 非接觸式測頭的應用

在進行測量工作時，測頭是非常重要的一個部件，然而，由于接觸式測量時，測頭需要同高速運動的工件進行直接的接觸，但是，為了保證工件不被損壞，在進行測量時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，在進行測量工作時，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 控制系統的改進

隨著現代制造技術的不斷發展，制造系統的測量要求不斷提高，測量的目的不在僅僅局限在對產品進行相關的驗收和檢驗，同時，還要向整個制造系統提供有效的制造信息，然后將信息傳輸給控制系統。為了滿足這一要求，需要對測量機進行更高要求的設計，使其能夠為控制系統提供開放式的測量，保證其制造過程中的柔性。為此，需要不斷發展相應的電子工業技術，特別是計算機等新型的電子技術，通過這些技術的應用，提高控制系統的性價比以及性能。

近年以來，計算機生產技術迅速發展，其價格也大大降低，然而性能卻得到了較大的提高。因此，在進行測量機數字控制系統的研究時，可以選擇大量的高性能低價位的計算機來進行相關的設計應用，這樣可以大大提高工作效率，除此之外，還有一種設計方法是采用復雜的控制系統，這種方法設計的系統較為緊湊，同時，減少了生產的成本。

3.三坐標測量在車身制造中的應用

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，其制造工藝比較復雜，主要包括白車身、分總成、汽車玻璃、內飾件、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準。三坐標檢測報告能夠準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，很容易產生各種誤差，影響了車身的整體質量。具體的影響因素比較多，歸納起來主要包括兩個方面：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生變形，而傳統的測量方式無法準確測量和評價這種自然變形，影響了車身和配件的整體質量。其二車身配件一般是由多種加工件組裝在一起的，很難避免檢測時存在偏差。為了更好的解決上述問題，我們將三坐標檢測技術引入其中，有效的解決了上述問題，提高了車身的整體質量。

3.2車身在線檢測

測量機遠離加工現場越來越不合實際。首先被測工件需要通過人力才能送至計量室，然后溫度平衡處理，最后才能測量工件，得出測量信息，這需花費大量的時間，而且環境的變化也會對測量結果產生影響。為了更好的避免環境影響，就需要對測量設備進行改革和完善，使其更好的適應溫度變化，保證溫度變化條件下測量的精度。因此三坐標測量機應運而生，其不僅可以實現產品制造過程的實時監控，而且受外界環境變化影響比較小，提高了測量結果的準確性。

4.總結

通過不斷改進車身的三坐標合格率，可以深入的觀察到現場的具體操作，然后根據相關的測量軟件對數據進行分析，這種測量軟件的數據分析能力大大提高了解決問題的能力，同時，促進了生產的效率，使產品的質量得以保證。

【參考文獻】

[1]馬新民.三坐標測量儀在高精度車身制造中的應用[J].汽車與配件，2014，（2）：63-63.

[2]韓曉瑜.三坐標測量儀在高精度車身制造中的應用[J].科協論壇（下半月），2013，（4）：61-62.

[3]陳曦，褚學寧.基于功能尺寸的車身尺寸質量控制[J].科技創新導報，2014，11（6）：99-99.