车身夹具焊装线三坐标测量数据分析及处理

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722148

摘要：探討解析车身夹具焊装安装前后的三坐标测量数据之中的误差来源。在人、法、计、环等因素所得出测量数据误差来解析，得出测量数据误差原由进行处理，提升车身夹具焊装精确度，表现出三坐标测量数据复现性和重复性。

关键词：定位精度；车身夹具焊装线；偏差

随着汽车的发展，人们对汽车的质量安全越来越高。汽车夹具焊装是汽车最关键的品质环节之一，车身焊装线的品质直接断决夹具焊装线的锁定精度。车身夹具焊装线定位精度一般是三坐标测量设备，如三坐标测量壁、激光跟踪仪、光电CCD便携测量仪，这些装备特点都具有，效率好、精度好、通用性强，和CAD紧密结合，可以快速检测出焊装线上的元件显示出数据，同时可以断定数据是否符合要求。

1 三坐标测量仪测量方法

（1）准备事物。依据事物要求，明确事物测量元素并抽出CAD，转换IGES格式输出：（2）确立坐标系。安装设备并确立坐标。使设备坐标和工作坐标一样。（3）测量，导入CAD，开始对测量元素进行测量对比，解析并调试使之符合要求。

2 三坐标测量数据分析和处理

车身夹具焊装线在测量中，相仿测量元件在不一样的测量数据，如下表是个某个车身焊装线中一个拼台中测量数据，表中第一测量是供应商检测结果，第二测量是主机厂检测结果，第三是调试测量结果，这三次数据都不一样，对此针对不同的测量数据进行解析处理。

2.1 测量人为因素

测量人为因素不同的评价使用相同的测量仪器测量一样的零件同一特性时，测量的平均值的误差。每个技术员工对设备的操作熟练度都有一定的影响及时在相同的焊装线采用同一测量设备和一样的测量基准对同一元件进行测量时，每个人测量结果都有误差。

2.2 测量设备工具因素

在以前，大多数车间依据经验购买测量设备，通常选择测量设备的测量极限误差占工件公差的1/3，1/5，或者1/3，1/10，总之，没有统一的选择标准，往往都是因人而异。不仅如此，绝大多数工厂测量设备检测工件时，都是按图样上的标注的极限尺寸作为验收极限。对车身的焊装线精度检测设备的选择，目前主要有激光跟踪，三坐标测量壁，和光电CCD式便携测量仪，这些设备精度和测量空间、制造厂商和设备型号相关。测量一样的车身焊装线拼台，选择上面的三种不同型号测量设备。测量结果数据有可能和上表所示，这三次测量结果都是由于设备测量精度不同造成，同时造成上表三次不同的制作厂家、同种型号不同规格、同种型号不同生产厂家等等。保证测量数据的稳定性和一致性，对同一焊装线精度测量使用同一型号测量设备的精度进行校准，在最好的状态下使用[1]。

2.3 测量操作规范

使用不一样的测量方法对同一零件同一特性测量平均值的误差。三坐标测量技术对整个测量数据变差有巨大的关系，统一测量操作规范，是对三坐标测量数据一致的保障。根据三坐标测量流程图可见，拼台水平度调整对拼台平面有直接的干扰，而拼台平面精度对测量数据偏差影响很大。首先，平面度不一，三坐标测量设备放置位置不一样，拼台上支基定位元件相对整个拼台平面位置有误差，测量的数据无法保证一样。其次：三坐标测量建标，拼台有两种建标基准，即基准槽和基准孔，由于加工有一定的误差，同时基准槽没有保护盖，容易损伤和生锈，建标基准和方向不统一，建标不能保证一致性，最后导致测量数据有误差[2]。对以上问题，为了使测量数据变差缩小测量速度最大化，在每个测量环节调试观察都在要求范围，即提升设备测量精度和调试人员技术，还保证了拼台水平、平行度、直线度、和垂直度。

测量方法和测量调试员是保证焊装线的定位精度，是焊装线的测量数据偏差的体现，为了保持测量数据的稳定性，一定要规范使用。

2.4 测量环境因素

由于便携式三坐标测量设备是一种精密度高的检查设备，环境条件下对三坐标测量设备有着很大的影响。包括检测工件状况和环境。检测工件的雾物理形态对测量结果有小小的影响，最常见的是工件表面粗糙度和加工切屑。影响测量精度的情况还有非常多，大多数是可以预防避免的，建议在便携式三坐标测量设备开始工作之前和完成工作之后要进行清洁清理工作。

在温度条件下，温度会干扰测量的主要环节因素。三坐标测量设备环节温度的不同主要有时间温度变化、长时间温度变化、温度梯度变化。为保证测量精度，应用人员一定要对环境进行限定。三坐标测量设备工作环境温度是13°到40°，温度周期3C°/6min，三坐标测量状况下一定要按照这温度进行，切合实际状况并不是如此。现代化大生产，三坐标测量设备基本在生产车间使用，鉴于生产现场的条件一直都不能满足对温度要求，大多数三坐标测量设备制造厂开发了温度自动修正功能。同时在过热或者过冷状态下，设备热机时间大于50min，连续工作3h，就应休息20min。在振动条件下，三坐标测量设备使用生产 现场，振动是一个巨大的问题。比如空压机、冲压件设备都会对周边产生巨大的干扰。较小的小幅度振动，对测量精度也会有着较大的干扰。对此要防止测量环境振动[3]。

3 结论

测量结果可检验产品是不是复合要求，是控制价共和装配的质量保障。经过对焊装线三坐标测量数据进行解析和处理，防止因为各种因素造成测量数据误差过大，确保焊装线质量，提升白车的合格，同时在制造和设计中进行补缺，提升加工和设计技术。

参考文献：

[1]雷邦成，罗乐，钟伟民.车身夹具焊装线三坐标测量数据分析及处理[J].汽车工艺与材料，2014（12）：5863.

[2]公茂才.三坐标测量机的数据处理和分析[J].中国测试，2007， 33（4）：5355.

[3]叶辉，陶琦.三坐标测量数据预处理系统的设计与开发[J].轻工机械，2010， 28（6）：101104.

作者简介：张要克（1987），男，汉族，河南禹州人，本科，助理工程师，测量工程师，研究方向：尺寸分析整改。