在线检测条件下车身尺寸质量控制

刘浩

摘要：随着居民生活水平的不断提高，人们对汽车的需求量也越来越大，而且对车型要求也越来越严格，所以汽车生产商对车身尺寸的控制也越来越严格，因为精细的车身尺寸不仅可以提高车辆的外形的美观性，还能有效的提高车辆的运行性能，并且现在车身尺寸精度已经成为了汽车制造业重点关注的一个生产指标，为了准确的控制车身尺寸，各个汽车制造企业已经应用了很多方法，并通过这些方法来纠正车身误差，尽量保证车身尺寸的进度和稳定性，提高整辆车的装备精细化降低汽车运行的风噪影响，从整体上满足顾客的感官质量要求，现在为了更快更高效的保障车身尺寸的精确性，考虑在在线检测条件下对车身尺寸质量进行控制。

关键词：在线检测；车身尺寸；质量控制

1引言

在汽车需求量不断增大的情况下，各个汽车制造企业不仅在汽车的性能上有很高的要求，还要在外观上满足顾客的要求，现在市场上汽车的种类、车型种类都非常多，各个汽车制造业都面临着非常大的竞争压力，所以只有控制好车辆的外形，保障汽车的运行性能，足够满足用户的需求才能在市场上赢得一席之地。目前虽然我国的汽车生产技术水平有了很大的提高，但是相对于国外先进的制造水平来说还是需要进一步改进的，尤其是在车身尺寸质量控制方面的水平有待进一步提高。随着人们对汽车外形及性能要求的越来越严格，准确的车身尺寸控制已经成为汽车制造业中非常重视的一个问题，如果车身尺寸质量控制不好，从汽车外观来说，不合格的车身尺寸对于汽车的外形影响很大，哪怕有一点尺寸误差都会对整辆车的外形造成严重的外观破坏；而从汽车性能来说，不合格的车身尺寸会给汽车的内部工作性能造成很大的影响，可能会使汽车运行中由于车身尺寸质量控制不好，导致汽车运行性能受损，给汽车的行驶带来安全威胁。因此，在线检测条件下对车身尺寸质量进行控制能够很好的保障汽车整体的制造质量。

2在线检测车身尺寸控制系统分析

随着汽车制造业的快速发展以及社会对汽车的强烈需求，汽车制造中所使用的一些科学技术也越来越成熟，尤其是在光学测量设备的出现以及应用过程中，在线检测的方法在汽车测量中的应用也越来越广泛了，并且在车身尺寸的准确度方面也有了很大的提高。

2.1桁架式光学测量车身尺寸系统

桁架式光学测量系统它主要以传感器机器视觉测量为基础，它的工作过程主要是通过将这个车身尺寸测量系统结合控制设备一起安装在汽车车身生产的流水线上面，在应用过程充分发挥该系统中自带的多个测量头，对车身尺寸进行全面的尺寸测量和记录，并对所测量的车身数据进行相应的处理、分析、管理和存储。而桁架式测量头只能针对一种车型布置固定测点进行测量，无法适用于多车型混线生产的情况。另外由于测量头安装在桁架上，安装、调试工作量较大。由于上述原因，该系统柔性不足、成本昂贵，难以在国内汽车行业大面积推广，所以为了更好的控制车身尺寸质量就要加强对在线检测系统的完善和应用。

2.2机器人搭载光学测量系统

机器人装载激光测量系统是通过该系统绑定的激光发射器发射出激光对车身的尺寸进行测量，之所以采用机器人搭载光学测量主要是因为机器人具有较强的行动能力和较高的运动速度，而采用激光测量，激光的测量速度非常快，若以人工来操作的话，是无法有效配合激光测量速度的要求，而且车身表面的测量点也比较多，所以利用机器人光学测量系统中柔性强、灵活度高的特点来完成车身尺寸的测量和控制工作。机器人光学测量系统中的动作不该系统中一直存在的，可以根据生产车间车声生产需要对该系统的测量动作进行编程，进而完成车身尺寸的测量，由此可见，该系统对于不同类型的车身测量都适用，因为测量过程中的动作完全可以根据车身生产需要进行编程控制。除此之外，该车身尺寸测量系统的测量精度应该也是比较高的，毕竟测量过程中人为影响因素比较少，误差也降低了。

3在线检测条件下车身尺寸质量控制的过程分析

为了实现车身尺寸质量的过程监控，需要对在线检测的大量数据进行挖掘分析，实现对装配偏差问题的识别，并分析各种因素（如零件来料、工装调整、班次等）对尺寸质量的影响，建立基于数据驱动的质量控制和优化管理策略方法。图1为基于在线检测数据处理的尺寸监控与诊断控制流程。

3.1尺寸质量过程监控

获得在线检测数据后，利用控制图来监测和评价车身装配过程。在车身尺寸偏差数据的收集和处理过程中可以发现这些连续型的数据，而且任何一个数据不正确都会给整体的车身尺寸数据的准确性造成影响，所以在收集好车身尺寸数据后要通過计算机技术对所收集的数据进行严格的分析、处理、存储，只有将车身尺寸的检测过程控制好才能使车身尺寸质量的控制水平越高。

目前车身制造多采用多车型混流生产，在大批量生产条件下，每个车型在短时间内都有大量检测数据，依靠人力查看控制图监控的方式效率较低；另外，基于控制图的报警结果无法与实际装配工艺的误差根源建立关系，导致偏差源诊断困难。因此，开发实时的动态报警软件工具更能够帮助车间及时发现车身尺寸质量问题，还能更及时的根据发现的问题采取补救措施。

3.2分析尺寸问题

车身的尺寸对于生产一批合格的汽车来说非常重要，而在汽车车身生产加工的过程中无论是由于工人操作失误还是车身零部件存在问题都会导致车身尺寸不准确，而在线检测的数据主要是来自车身工位，但是车身焊装作为车身生产过程中的一个多工位操作过程，它对车身尺寸的质量影响还是很大的。为了更准确的发现车身生产中的偏差问题，采用车身生产远程监控管理，但是这个技术只能对车身的某个区域进行尺寸监控和分析，不同同时对车身整体进行监控，所以车身测量过程中由于所测区域是分开测量的，无形中增加了车身尺寸的误差，而且发现监控误差时不能准确的找到误差发生在哪个具体的工位上，所以要对车身检测数据的相关性进行分析，确定发生误差的工位，然后采取措施。

3.3工位内偏差影响因素

工位内偏差的存在对于车身尺寸质量的影响非常大，而且工位内影响偏差形成的因素越多对偏差的控制就越难。目前造成工位内偏差存在的因素有很多，比如在车身生产的过程中所用的工装夹具受到磨损、紧固车身的一些夹头松动而没有及时进行紧固、车身加工时焊接等。对于工位内偏差来源进行的分析之后可以根据造成偏差的原因采取有效的应对措施，降低这些因素对工位内车身加工造成的尺寸偏差。在控制工位内偏差的过程中要注意一些测量数据的独立性，尤其是检测数据中主变量的控制，以实现在线检测条件下车身尺寸质量控制的目的。

4结语

通过对在线检测车身尺寸控制系统和车身尺寸质量控制过程的分析知道，严格的控制车身尺寸是一项比较复杂的系统检测工程，在车身尺寸质量控制的过程中也会遇到许多影响因素，为了保障车身尺寸的精确度，必须对其中存在的因素进行分析并给予解决，充分利用在线检测系统，并结合现代的计算机网络技术对车身尺寸测量数据进行严格全面的分析，尽量保证测量数据的准确性，减少误差的存在，相信做好这些，车身尺寸质量的控制水平一定会有所提高。