UGI在白車身門框內(nèi)間隙測量上的應(yīng)用

賈曉東，鄧滔，黃建茌

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

前言

白車身門框內(nèi)間隙，是指白車身的車門處于關(guān)閉狀態(tài)時，車身門框膠條的安裝面和車門內(nèi)板的膠條壓縮面之間的距離。門框內(nèi)間隙過大，膠條密封不嚴(yán)，導(dǎo)致車門漏水[1]；門框內(nèi)間隙過小，關(guān)門時膠條的壓縮量過大，關(guān)門的阻力增加，導(dǎo)致關(guān)門力偏大[2]。由于白車身門框內(nèi)間隙位于車身內(nèi)部，受白車身結(jié)構(gòu)限制，常用的檢測工具檢測困難，難以準(zhǔn)確獲得測量數(shù)據(jù)，門框內(nèi)間隙無法得到有效監(jiān)控[3]。本文主要探討了UGI(Universal Gage Interface)測量軟件在門框內(nèi)間隙測量方面的應(yīng)用，該測量軟件測量精度高達 0.01mm，并可自由設(shè)定測點并讀取該測點的內(nèi)間隙數(shù)據(jù)，使整個門框的內(nèi)間隙處于有效的監(jiān)控狀態(tài)。

1 UGI測量軟件原理

UGI測量軟件主要由兩部分組成,分別為測量探頭與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

測量探頭由探頭本體、伸縮探頭及磁性墊片三部分組成，如圖1所示。探頭本體為測量探頭提供電源，并具有無線傳輸數(shù)據(jù)的作用；伸縮探頭可以根據(jù)門框內(nèi)間隙的大小伸縮，直接探測內(nèi)間隙數(shù)據(jù)；磁性墊片是用固定厚度的耐磨材料加工而成，確保測量探頭可以牢固地吸附在門框膠條邊上。

圖1 測量探頭

圖2 測量探頭工作原理

測量探頭有不同規(guī)格尺寸，需要結(jié)合所用車型的門框內(nèi)間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍選用合適的量程。測量探頭的量程，主要與磁性墊片厚度、探頭厚度及探頭伸縮量有關(guān)，其工作原理如圖2所示。由于車身及門蓋制造精度的影響，門框內(nèi)間隙具有一定的波動性，在選用測量探頭時，內(nèi)間隙量程必須大于內(nèi)間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍。結(jié)合實際造車精度，測量探頭的量程，一般要比內(nèi)間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍大1.5mm，即滿足如下要求：

式中：

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要由測量軟件及無線接收器組成，如圖3所示。測量軟件可以編輯門框內(nèi)間隙測量程序，對數(shù)據(jù)記錄并按照設(shè)定格式輸出。無線接收器接收測量探頭發(fā)出的測量數(shù)據(jù)，并通過計算機COM3端口傳送到測量軟件。整個測量軟件的工作原理，如下圖4所示。

圖3 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

圖4 UGI工作原理

2 UGI測量軟件編程

UGI測量軟件編程，主要有5個步驟進行，分別為：

1）設(shè)置測量程序名稱及保存路徑；

2）設(shè)置測點屬性；

3）設(shè)置測點位置；

4）設(shè)置輸出文件名稱；

5）設(shè)置輸出項目。

其中，設(shè)置測點屬性及測點位置是比較關(guān)鍵的步驟。測點屬性的設(shè)置，包括了測點數(shù)量及編號、測量探頭編號、測量次數(shù)、量具類型、磁性墊片厚度及內(nèi)間隙范圍等重要參數(shù)。以某小型乘用車為例，結(jié)合鈑金搭接狀態(tài)及門框大小，門框周邊布置16個測點為合理，因此測點總數(shù)為16點并依次編號 1～16。每個測量探頭都會對應(yīng)唯一的、不可更改編號，探頭編號已經(jīng)寫入探頭芯片中，便于測量軟件對測量探頭的識別對接。UGI支持多探頭同時測量模式，以雙測量探頭模式為例，即1次可以完成2個測點的內(nèi)間隙測量，共需8次測完，用字母A～H表示測量測量次數(shù)編號。量具類型選用wireless seal gap， 表示內(nèi)間隙測量。Offset表示磁性墊片厚度，本次選用5.0mm厚度磁性墊片，Offset取值5.0。該車型門框內(nèi)間隙范圍為13.0±1.5mm，因此LSL（內(nèi)間隙下偏差）取值11.5，USL（內(nèi)間隙上偏差）取值14.5。如上，即完成測點屬性的設(shè)置，如圖5所示。

圖5 設(shè)置測點屬性

圖6 設(shè)置測點位置

設(shè)置測點位置時，需結(jié)合測點分布圖，將測量次數(shù)、測點編號關(guān)聯(lián)起來，便于測量時確認(rèn)測量探頭的放置位置，如圖6所示。以左前門框為例，測點沿門框周邊分布并編號1～16，通過軟件編輯，將測點分布圖與門框上的測點連線標(biāo)記。測量時，軟件顯示的測點編號就可以與測點分布圖中的測點標(biāo)記對應(yīng)關(guān)聯(lián)，提高測量位置的一致性。

3 UGI測量軟件應(yīng)用

門框內(nèi)間隙測量時，需預(yù)先打開測量探頭電源開關(guān)，再將測量探頭吸附在門框膠條邊上，如圖7所示，然后關(guān)閉車門進行測量。車門關(guān)閉時所處的位置，對測量結(jié)果有較大影響，車門偏外或者偏內(nèi)，會導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)偏大或偏小。因此，在測量過程中，前門與后側(cè)門、后側(cè)門與側(cè)圍之間，均要在腰線固定位置放置磁性吸塊，模擬車門的閉合狀態(tài)，保證前門與后側(cè)門、后側(cè)門與側(cè)圍平整，并確保每次測量時的基準(zhǔn)一致，如圖8所示。

圖7 測量探頭放置示意圖

圖8 磁性吸塊放置示意圖

在測量過程中，UGI測量軟件可以即時顯示對應(yīng)測點的內(nèi)間隙數(shù)據(jù)，如圖9所示。當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，可隨時對測量過程確認(rèn)并進行原因分析。在工程需要的情況下，也可以臨時改變測點，將測量探頭放置于特定位置，以測量特定測點的內(nèi)間隙數(shù)據(jù)。內(nèi)間隙測量數(shù)據(jù)通過軟件處理并輸出后，需要結(jié)合實際需求，對數(shù)據(jù)格式進行必要的編輯整理，便于查閱分析，如表1所示。

圖9 UGI測量結(jié)果顯示

表1 左前門內(nèi)間隙測量結(jié)果

UGI測量軟件操作簡單，測量范圍廣，目前已經(jīng)在所有量產(chǎn)車型上投入使用。通過該軟件，可以準(zhǔn)確監(jiān)控門框內(nèi)間隙現(xiàn)狀及波動趨勢，在提升車門安裝精度方面意義重大。對某車型的FTQ(一次下線合格率)統(tǒng)計，UGI測量軟件投入使用后，車門關(guān)門力過大問題降低了90%，因內(nèi)間隙過大導(dǎo)致的漏水問題降低了97%以上，改善效果明顯。

4 結(jié)束語

通過采用 UGI測量軟件，白車身的門框內(nèi)間隙得到了準(zhǔn)確的測量，提升了門框內(nèi)間隙的監(jiān)控能力，在解決車門關(guān)門力大、車門漏水等質(zhì)量問題方面提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。UGI測量軟件，具有結(jié)構(gòu)輕便、通用性強、測量精度高等特點，對提高白車身車門裝配質(zhì)量，提升整車感知質(zhì)量，具有較高的推廣意義。

[1] 杜克強,張海華.車門密封膠條漏水因素以及解決方法[J].裝備制造技術(shù),2013,（11）:201-203.

[2] 魏勛強.汽車車門密封條對車門關(guān)閉力影響因素探索[J].中國科技信息2012,（9）:126.

[3] 邵何興,王學(xué)敏,韓宇.三維白光掃描技術(shù)在白車身內(nèi)間隙檢測中的應(yīng)用[J].汽車工藝師,2017,（9）:44-45.