用于調試汽車底盤車架總成檢具精度的兩種便攜式三坐標探討

席坤

摘 要：汽車底盤車架總成檢具一般長度在5m以上，大部分是放在生產線邊，通常需要使用便攜式三坐標調試檢具精度，通過對比光電CCD便攜式三坐標及關節臂便攜式三坐標的優劣，從而找到最適合調試車架總成檢具精度的檢測設備。

關鍵詞：汽車底盤；車架總成；檢具；光電CCD便攜式三坐標；關節臂便攜式三坐標；MSA

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

0 引言

隨著中國改革開放的日以推進，汽車已作為普通消費品進入千家萬戶，人們對汽車廠商的要求越來越高，零缺陷是汽車廠商們最終目標。而汽車的檢具作為在生產制造企業進行測量和監控產品各種尺寸的快捷簡便性工具，在檢測零件的孔徑尺寸、位置度、輪廓度、間隙和面差等方面，具有操作方便、穩定耐用、數據直觀的特點，廣泛應用于汽車制造行業。常見的汽車底盤車架檢具有5m多長，是除了車身、內飾之外的大型檢具，這類一般放在線邊，通常需要使用便攜式三坐標調試檢具精度。

1 常見的兩種便攜式三坐標簡介

便攜式三坐標是指在一個六面體的空間范圍內，能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的、并方便攜式帶移動測量儀器，它是能在x、y、z3個或3個以上坐標內進行測量的通用長度測量工具。按工作原理分，便攜式三坐標一般分為CCD、關節臂2種。

1.1 光電CCD便攜式三坐標工作原理

由傳感器組件、探測系統、電腦及應用軟件及電纜等組成。采用精確的數字攝影測量技術，CCD通過測量鑲嵌在光筆上的多個紅外發光二極管（LED）的三維坐標，得到光筆在空間的位置和姿態（六維參數）。

1.2 關節臂便攜式三坐標工作原理

在測量機的關節和臂身處分別設置由角度傳感器、溫度傳感器、應變傳感器以及單片機組成的智能傳感器單元，各傳感器單元由RS485總線進行連接，并通過RS485-USB接口與PC機進行通信。單片機完成各個傳感器數據的采集并將數據上傳到PC機，PC機程序由虛擬儀器開發平臺LabVIEW完成，實現與單片機間的通信和數據處理，并通過動態鏈接庫將坐標數據傳送到標準三坐標測量軟件POSCOM。

2 兩種便攜式三坐標的三種測量系統精度、使用維護對比

3 實際使用兩種便攜式三坐標對調試車架總成檢具精度的影響

通過對比，理想條件下使用光電CCD便攜式三坐標比使用關節臂便攜式三坐標效率高，測量范圍廣，維護方便，精度一樣。但實際使用時，現場的環境對光電CCD便攜式三坐標的要求更高，主要影響因素有如下三個：（1）地面震動；（2）現場焊接弧光反射；（3）車間溫度。而關節臂便攜式三坐標對現場焊接弧光反射不敏感，同時抗震動能力強。

通過MSA測量系統分析對比發現在車間生產環境下關節臂便攜式三坐標MSA可以接受，而光電CCD便攜式三坐標MSA不能接受。

3.1 重復性測量方法

檢驗員a操作關節臂便攜式三坐標和光電CCD便攜式三坐標分別對車架總成檢具一個關鍵長度尺寸進行16次的測量，得出16組數據。通過minitab軟件計算出關節臂便攜式三坐標sg值0.03，小于0.0375，滿足重復性要求。通過minitab軟件計算出光電CCD便攜式三坐標sg值0.70，大于0.0375，不滿足重復性要求。

3.2 再現性測量方法

檢驗員a和b操作關節臂便攜式三坐標和光電CCD便攜式三坐標分別對車架總成檢具一個關鍵長度尺寸進行8次的測量，得出16組數據。通過minitab軟件計算出關節臂便攜式三坐標sg值0.04，小于0.06666，滿足重復性要求。通過minitab軟件計算出光電CCD便攜式三坐標sg值0.68，大于0.06666，不滿足重復性要求。

4 結束語

通過測量系統分析，說明在車間環境下調試汽車底盤車架總成檢具精度時，使用關節臂便攜式三坐標更合適。

參考文獻：

[1]竇寒玙.汽車檢具發展現狀與趨勢[J].模具工業，2017，43（04）：

1-5.

[2]王蘭，李蘊澤，魏慶豐，嚴明明.光筆三里様在汽車檢測中的優勢及應用[J].汽車與配件，2013，36（05）：40-42.endprint