车身三坐标合格率改进研究

【摘 要】三坐标测量是最近40年才兴起的一种能够高效进行测量的测量仪器。该仪器的作用主要是用来对车身的零部件进行形位以及尺寸的测量，同时，还能够进行划线以及定中心孔等工作，然后对连续的曲面进行扫描等。三坐标测量仪器的通用性较强，在使用时，测量的范围较传统的测量仪器大，精度也比一般的测量仪器高，除此之外，还能够将其同柔性系统进行连接，目前已经成为了一类的大型测量仪器。本文作者根据自身多年的工作经验，对该测量仪器中存在的问题进行了简单的讨论，并提出了自身的一些建议。

【关键词】三坐标；合格率；测量

为了能够更好的提高企业的市场竞争力，提高产品的生产效率和质量，对产品的检测是必不可少的操作。伴随着我国汽车市场的快速发展，对产品的质量要求越来越高，而三坐标测量技术是汽车制造中重要的质量确认操作，主要是用来对车身的片件以及大型的模具和夹具等的质量确认，在测量完成后，该测量软件还能将测量的数据进行输出，并对数据进行相关的分析，从而得到汽车相关零件的质量水平。

1. 问题的来源

在对某车身的三坐标进行测量时，车身的合格率较低，同时，车身的整个制造精度严重不足，因此，在进行其他零件的装配时，出现了很多的装配零件尺寸存在较大的误差，因此，客户对此抱怨非常多。然后，公司将该车型的车身三坐标合格率制成相应的图表，通过对图表的观察可以得到，该车型车身的三坐标合格率平均率仅有85.6%，严重低于该车型车身的质量标准。

2.三坐标测量仪器的相关改进措施

2.1 测量机的结构改进以及新材料的应用

结构优化的主要目的是为了提高测量机的刚性，同时减轻相关运动部件的质量。新型的轻质材料能够大大减少运动产生的惯性，也就是说通过将普遍使用的花岗岩等材料转变为新型的高密度材料。最近几年以来，新型材料像铝、陶瓷等在测量机中的应用越来越广泛。为了能够保证测量机的高速运动测量功能，在选择新型的材料时，大部分的厂家都对其十分重视，一般情况下是在传统的材料基础上逐渐增加新型的材料。像世界上著名的三坐标测量机制造商，一般都会采用一些具有轻重量且刚性好，同时能够快速进行导热的合金材料融入到测量机的生产材料中，然后运用这些材料来制造测量机上运动机构部件。伴随着新型材料的不断发展，其在三坐标测量集中的应用越来越广泛。

2.2 高速测量要求提高动态补偿能力

在对车身的相关零部件进行动态误差检测时，测量机的结构参数以及相应的运动规程是最重要的。而通过对这些特性的基础进行相应的研究，我们又可以找到一些相应的改进办法，通过对测量机的结构进行全新的设计，能够将测量机的控制系统性能进行提高，然后，通过动态误差补偿的方法，能够实现测量机的高速测量目标，同时，对于产品的测量质量精度也可以得到保证。

2.3 非接触式测头的应用

在进行测量工作时，测头是非常重要的一个部件，然而，由于接触式测量时，测头需要同高速运动的工件进行直接的接触，但是，为了保证工件不被损坏，在进行测量时接触的速度不能太大，这样就给测量速度带来了很大的限制，大大限制了工件的测量效率。另一种测量方式是扫描测量，这种测量方式不需要测头和工件进行直接的接触，因此，测量的效率较高，然而，也会受到接触式测量的限制。通过采用非接触式测头，在进行测量工作时，可以避免过于频繁的加速、减速等，这样就大大提高了测量的速度，同接触式测头相比，测量效率大大提高。

2.4 控制系统的改进

随着现代制造技术的不断发展，制造系统的测量要求不断提高，测量的目的不在仅仅局限在对产品进行相关的验收和检验，同时，还要向整个制造系统提供有效的制造信息，然后将信息传输给控制系统。为了满足这一要求，需要对测量机进行更高要求的设计，使其能够为控制系统提供开放式的测量，保证其制造过程中的柔性。为此，需要不断发展相应的电子工业技术，特别是计算机等新型的电子技术，通过这些技术的应用，提高控制系统的性价比以及性能。

近年以来，计算机生产技术迅速发展，其价格也大大降低，然而性能却得到了较大的提高。因此，在进行测量机数字控制系统的研究时，可以选择大量的高性能低价位的计算机来进行相关的设计应用，这样可以大大提高工作效率，除此之外，还有一种设计方法是采用复杂的控制系统，这种方法设计的系统较为紧凑，同时，减少了生产的成本。

3.三坐标测量在车身制造中的应用

3.1车身精度检测

汽车车身通常包括主车身、盖或门总成等部件。而车身是轿车制造过程中重要的组成部分，其制造工艺比较复杂，主要包括白车身、分总成、汽车玻璃、内饰件、仪表板、塑料件等，这些工艺都属于钣金件范畴。为了确保各个零件和组装件的互换性以及车身的美观，需要保证分总成及冲压件的尺寸符合标准。三坐标检测报告能够准确描述车身尺寸是否合格。但是在汽车车身加工装配过程中，很容易受到外界因素的影响和制约，很容易产生各种误差，影响了车身的整体质量。具体的影响因素比较多，归纳起来主要包括两个方面：一是车身及各零部件为钣金件范畴，其刚性一般较差，而且各种孔和相对尺寸很容易受到外力影响而发生变形，而传统的测量方式无法准确测量和评价这种自然变形，影响了车身和配件的整体质量。其二车身配件一般是由多种加工件组装在一起的，很难避免检测时存在偏差。为了更好的解决上述问题，我们将三坐标检测技术引入其中，有效的解决了上述问题，提高了车身的整体质量。

3.2车身在线检测

测量机远离加工现场越来越不合实际。首先被测工件需要通过人力才能送至计量室，然后温度平衡处理，最后才能测量工件，得出测量信息，这需花费大量的时间，而且环境的变化也会对测量结果产生影响。为了更好的避免环境影响，就需要对测量设备进行改革和完善，使其更好的适应温度变化，保证温度变化条件下测量的精度。因此三坐标测量机应运而生，其不仅可以实现产品制造过程的实时监控，而且受外界环境变化影响比较小，提高了测量结果的准确性。

4.总结

通过不断改进车身的三坐标合格率，可以深入的观察到现场的具体操作，然后根据相关的测量软件对数据进行分析，这种测量软件的数据分析能力大大提高了解决问题的能力，同时，促进了生产的效率，使产品的质量得以保证。