TAC形式的發展與測量方式和測量設備之間的關系

丁煥強

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

關鍵詞：TAC;模擬塊;測量方式;降本

目前，主機廠在新車型量產前的尺寸匹配認證活動中，通常都會制造一臺標準的白車身，有的主機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，就是滿足產品件模擬裝車，通過產品件與其模擬塊的匹配測量，從而判定產品件尺寸是否符合要求。

現在，測量設備和測量方式有了很大發展，那么TAC的形式是否也可以發展為更簡潔呢？首先要理清新車型零件在尺寸匹配活動中是采用何種測量方式。通常有常規的手工測量方式，接觸式數字化測量和非接觸式光學掃描測量方式，新的測量方式引入，既可測量判定零件尺寸，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證

1.2 內飾整體式匹配檢具（I-TAC），僅能滿足內飾零件模擬裝車匹配驗證

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

2 TAC上測量零件匹配尺寸的幾種方式

2.1 手工測量…以TAC模擬塊為測量基準，以間隙塞尺、面差測量尺/檢測規（百分表）為測量工具，采用手工測量方式對零件匹配區域進行測量。

2.2 接觸式數字化測量…用多關節臂測量儀或三坐標測量儀，通過探測頭對零件進行點接觸測量。

2.3 非接觸式光學測量…用多關節臂激光掃描設備或藍光拍攝測量設備，對零件進行非接觸掃描或拍照，獲取的點云數據經軟件分析處理后顯示測量結果。

3 不同的測量方式優劣分析

3.1 手工測量方式…零件在TAC上相對與模擬塊（基準）用塞尺和面差尺進行匹配測量，如測量結果滿足整車匹配標準，則可認為被測零件尺寸符合要求。參見示意圖1。

3.1.1 優點：

3.1.1.1 直觀、快捷;

3.1.1.2 零件在TAC上測量結果和整車上測量結果一致性高;

3.1.2 缺點：

3.1.2.1 測量精度低，塞尺和階梯尺的精度分級為0.25mm

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

3.1.2.3 模擬塊變形后修復困難;

3.1.2.4 零件匹配面發生工程更改而改變，則對應的模擬塊也需更改，從而TAC工程更改費用增加;

3.1.2.5 特定的TAC只適合特定的車型項目，一旦新車型穩定生產，TAC模擬塊使用價值大幅下降;

3.2 接觸式數字化測量[2][3]…零件裝上TAC后，使用多關節臂或三坐標測量設備，以TAC上的基準球建立測量坐標對零件進行點接觸方式測量，見圖2。

3.2.1 優點：

3.2.1.1 測量精度比手工測量高，測量數據能指導零件整改;

3.2.1.2 測量結果易保存，便于對比;

3.2.2 缺點：

3.2.2.1 測量速度比手工測量慢，不易探測弧形匹配棱線的最高點;

3.2.2.2 只能以本零件理論數模進行測量比對，不能在3D數模里和對手件數模進行匹配驗證;

3.2.2.3 零件相互間匹配測量仍需通過模擬塊驗證，接觸式測量僅作為輔助測量手段，TAC模擬塊數量和成本減少空間小

3.3 非接觸式光學測量[4]…類似逆向工程，即用多關節臂激光掃描設備、手持激光掃描設備或藍光拍攝測量設備，對零件進行非接觸掃描或拍照，將獲取的點云文件經軟件處理后生成的數模和零件自身理論數模比對找出偏差量，見圖3。

3.3.1 優點：

3.3.1.1 非接觸式光學測量能獲取零件整個形面的點云數據，生成的色差圖能全面查看零件偏差區域和偏差量;

3.3.1.2 能在色差圖上任意抓取測量值;

3.3.1.3 能在3D數模里導入對手件理論數模進行虛擬匹配，從而發現匹配問題;

3.3.1.4 能有效減少TAC的模擬塊數量，降低TAC的制造成本;

3.3.1.5 測量數據便于保存;

3.3.2 缺點：

3.2.1.1 掃描過程較慢，對透明零件掃描時需要噴涂顯影劑、貼靶點或粘貼高性能遮蔽膠帶提高成像質量

3.2.1.2 掃描后數據處理較慢，比點接觸測量和手工測量效率底。

4 結論

分析上述各測量方式的優劣性可以看出，先進的測量方式可以減少TAC模擬塊的數量，降低TAC制造成本，促進TAC向簡潔化發展。另外，測量設備可使用于不同項目對各種零件進行尺寸測量，使用效率更高，一次投資，長年使用。

參考文獻：

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

[2]郭麗峰，張國雄，鄭志翔. 關節臂式坐標測量機數據采集系統的研制[J].《中國機械工程》.2007，18（7）：P829-833.

[3]中國科學計量研究院.關節臂式坐標測量機校準規范《中華人民共和國國家計量技術規范》.JJF 1408-2013.

[4]陶海燕、劉二莉、楊欽、陳其明.激光線掃描測量原理及數據處理簡介[A].《機械設計與制造工程》2002年第31第3期.P54-58.