基于pcdmis的白車身測量輔助工具開發與應用

韋永亮 楊付四 岳雙成

摘 要：文章簡述了基于pcdmis的白車身常規測量方法，并分析了常規測量方法的不足。介紹了一種用于解決常規測量方法不足之處的基于“矩陣平臺法”的測量技術，并在此基礎上闡述了“矩陣平臺法”測量技術基于pcdmis的關鍵輔助工具開發及實際應用。

關鍵詞：白車身測量;矩陣平臺法;pcdmis;輔助工具開發

中圖分類號：TM930.9 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）19-199-03

Development of body-in-white measurement aids based on pcdmis

Wei Yongliang， Yang Fusi， Yue Shuangcheng

（Guangzhou Automobile Group Co.， Automotive Engineering Institute， Guangdong Guangzhou 511434）

Abstract： This paper briefly describes the conventional measurement method of body-in-white based on pcdmis， and analyzes the shortcomings of conventional measurement methods. This paper introduces a measurement method based on "matrix platform method" to solve the shortcomings of conventional measurement methods. Based on this， the develop -ment and practical application of key auxiliary tools based on pcdmis for "matrix platform method" measurement technol -ogy are described.

Keywords： Body-in-white measurement; Matrix platform method; Pcdmis; Development of auxiliary tool

CLC NO.： TM930.9 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）19-199-03

1 引言

在汽車生產制造過程中，白車身的尺寸測量是控制車身質量的重要方法之一，行業內普遍采用雙懸臂式三坐標測量機對白車身進行尺寸測量。雙懸臂式三坐標測量機的局限性以及研發試制狀態白車身相對于量產白車身的不穩定性，使得常規方法難以滿足試制白車身的測量。

2 常規方法測量試制白車身存在的問題

雙懸臂式三坐標測量機為自動接觸式測量，需要其測頭接觸到車身才能觸發測量，雙懸臂式三坐標測量機在空間三個相互垂直的方向上移動，對車身進行探測測量。由于車身結構較復雜，車身上存在部分雙懸臂式三坐標測量機難以接觸到的“測量盲區”，如前機艙部分區域、C柱部分區域。因此，常規的測量并不能覆蓋整個車身，車身部分區域的尺寸難以監控。便攜式三坐標測量機相對雙懸臂式三坐標測量機更加靈活，便于移動，測量范圍可以覆蓋幾乎100%的白車身，采用便攜式三坐標測量機對雙懸臂式三坐標測量機的“測量盲區”進行測量是補充測量是解決方法之一。

此外，在研發試制過程中，試制白車身的狀態不穩定，且需要測量監控的車身位置相對于量產白車身更多更復雜。雙懸臂三坐標測量機在自動測量過程中，會因為車身的不穩定性及復雜性而經常產生“中斷”。因此，在試制白車身的測量上，雙懸臂式三坐標測量機相對于便攜式三坐標測量機沒有效率上的優勢。采用便攜式三坐標測量機對試制白車身進行測量成為一個研究方向。

采用便攜式三坐標測量機進行白車身測量，需要解決2個問題。

其一，便攜式三坐標測量機自由移動過程中的基準需要統一;

“矩陣平臺法”測量技術，是在測量平臺上，建立統一基準的矩陣標準錐，多臺便攜式三坐標測量機在平臺上自由移動，通過標準錐擬合統一坐標系，實現測量過程的基準統一。

其二，雙懸臂式三坐標測量機對白車身進行測量時是按照既定的程序自動測量，而便攜式三坐標測量機為人工手動測量，操作人員并不清楚程序中各特征的測量順序，因此需要實現程序中特征的“無序測量”功能。

本文主要針對問題二，探討如何基于測量軟件pcdmis實現“無序測量”功能。

3 輔助工具開發與應用

Pcdmis是一款專業工業測量軟件，廣泛應用于汽車、手機、航空航天等各行業，其具有強大的接口類庫，便于開發人員進行調用，是本開發案例的重要基礎。

在實際白車身測量過程中，首先需要完成測量程序的編制，然后按順序執行測量程序。本案例開發的輔助工具命名為“無序測量助手”，將實現“無序測量”功能：不需要按順序執行既定測量程序，只需在測量程序之外隨意測量點、線、圓、面等目標特征元素，輔助測量工具根據測量的特征元素的實際測量值與既定測量程序中特征元素的理論值進行比對，如果偏差在可接受的范圍內，則將兩特征元素匹配合并，默認該特征元素完成測量。

如圖所示為本次測量輔助工具設計邏輯圖。

該輔助工具采用C#編程語言，在Visual Studio 2019中開發完成。首先在Visual Studio 2019中新建一個窗體應用，在解決方案的依賴項中添加Pcdmis的接口文件INTEROP. DLL。在主程序文件里面調用接口文件里的命令和方法對Pcdmis中的特征對象進行操作，實現自動匹配。以下是實現“無序測量”功能的核心代碼及釋義：

smx =cmd.GetText（ENUM_FIELD_TYPES.MEAS_X， 0）;

smy =cmd.GetText（ENUM_FIELD_TYPES.MEAS_Y， 0）;

smz =cmd.GetText（ENUM_FIELD_TYPES.MEAS_Z， 0）;

//獲取目標特征實際測量值

if（cmd.IsFeature）

{llx = cmd.GetText（ENUM_FIELD_TYPES.THEO_X， 0）;

fllx = Convert.ToDouble（llx）;

double dx = fllx - fmx;

if （dx <= dpipeijingdu0 && dx >= -dpipeijingdu0）

{lly = cmd.GetText（ENUM_FIELD_TYPES.THEO_Y， 0）;

flly = Convert.ToDouble（lly）;

double dy = flly - fmy;

if （dy <= dpipeijingdu0 && dy >= -dpipeijingdu0）

{llz = cmd.GetText（ENUM_FIELD_TYPES.THEO_Z， 0）;

fllz = Convert.ToDouble（llz）;

double dz = fllz - fmz;

if （dz <= dpipeijingdu0 && dz >= -dpipeijingdu0）

//與既定程序中特征的理論值進行比對

{cmds.Item（cmdcount0）.PutText （llx， ENUM_FIELD_ TYPES.THEO_X， 0）;

cmds.Item（cmdcount0）.PutText（lly， ENUM_FIELD_ TYP -ES.THEO_Y， 0）;

cmds.Item（cmdcount0）.PutText（llz， ENUM_FIELD_ TYP -ES.THEO_Z， 0）;

id = cmd.ID;

cmds.Item（cmdcount0）.ID = id;

cmds.Item（i）.Remove（）;

//對符合匹配條件的特征進行匹配

}

}

}

}

“無序測量助手”界面如下：

實際應用的操作步驟如下：

① 運行Pcdmis及“無序測量助手”，在Pcdmis中打開需要測量的程序;

② 點擊“連接至PC-DMIS”完成軟件連接;

③ 在無序測量助手界面文本框中輸入可接受的匹配精度，不輸入會默認匹配精度為2mm;

④ 點擊“開始實時匹配”;

⑤ 執行測量操作，此時“無序測量助手”會同步完成測量特征實時匹配;

⑥ 完成測量后，點擊“停止實時匹配”并退出。

3 小結

輔助工具“無序測量助手”是為“矩陣平臺法”測量技術應用而開發，實現在測量過程中無需按照測量順序進行測量的功能。該輔助工具同樣可以應用在其它測量任務中，任何采用Pcdmis并手動進行測量的操作都可以使用該輔助工具，如局部的焊夾具調裝測量、車身改制定位測量等。

Pcdmis是一款功能強大的測量軟件，接口類庫豐富且有詳細的參考手冊，可開發空間大，本案例只實現了很小的一項“無序測量”功能。工程師可根據實際工作需要進行個性化開發。本案例對于想要進行個性化開發的從業人員具有一定參考意義。

參考文獻

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