席坤
摘 要:汽車底盤車架總成檢具一般長度在5m以上,大部分是放在生產(chǎn)線邊,通常需要使用便攜式三坐標(biāo)調(diào)試檢具精度,通過對(duì)比光電CCD便攜式三坐標(biāo)及關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)的優(yōu)劣,從而找到最適合調(diào)試車架總成檢具精度的檢測設(shè)備。
關(guān)鍵詞:汽車底盤;車架總成;檢具;光電CCD便攜式三坐標(biāo);關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo);MSA
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.030
0 引言
隨著中國改革開放的日以推進(jìn),汽車已作為普通消費(fèi)品進(jìn)入千家萬戶,人們對(duì)汽車廠商的要求越來越高,零缺陷是汽車廠商們最終目標(biāo)。而汽車的檢具作為在生產(chǎn)制造企業(yè)進(jìn)行測量和監(jiān)控產(chǎn)品各種尺寸的快捷簡便性工具,在檢測零件的孔徑尺寸、位置度、輪廓度、間隙和面差等方面,具有操作方便、穩(wěn)定耐用、數(shù)據(jù)直觀的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于汽車制造行業(yè)。常見的汽車底盤車架檢具有5m多長,是除了車身、內(nèi)飾之外的大型檢具,這類一般放在線邊,通常需要使用便攜式三坐標(biāo)調(diào)試檢具精度。
1 常見的兩種便攜式三坐標(biāo)簡介
便攜式三坐標(biāo)是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi),能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的、并方便攜式帶移動(dòng)測量儀器,它是能在x、y、z3個(gè)或3個(gè)以上坐標(biāo)內(nèi)進(jìn)行測量的通用長度測量工具。按工作原理分,便攜式三坐標(biāo)一般分為CCD、關(guān)節(jié)臂2種。
1.1 光電CCD便攜式三坐標(biāo)工作原理
由傳感器組件、探測系統(tǒng)、電腦及應(yīng)用軟件及電纜等組成。采用精確的數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù),CCD通過測量鑲嵌在光筆上的多個(gè)紅外發(fā)光二極管(LED)的三維坐標(biāo),得到光筆在空間的位置和姿態(tài)(六維參數(shù))。
1.2 關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)工作原理
在測量機(jī)的關(guān)節(jié)和臂身處分別設(shè)置由角度傳感器、溫度傳感器、應(yīng)變傳感器以及單片機(jī)組成的智能傳感器單元,各傳感器單元由RS485總線進(jìn)行連接,并通過RS485-USB接口與PC機(jī)進(jìn)行通信。單片機(jī)完成各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī),PC機(jī)程序由虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)LabVIEW完成,實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)間的通信和數(shù)據(jù)處理,并通過動(dòng)態(tài)鏈接庫將坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到標(biāo)準(zhǔn)三坐標(biāo)測量軟件POSCOM。
2 兩種便攜式三坐標(biāo)的三種測量系統(tǒng)精度、使用維護(hù)對(duì)比
3 實(shí)際使用兩種便攜式三坐標(biāo)對(duì)調(diào)試車架總成檢具精度的影響
通過對(duì)比,理想條件下使用光電CCD便攜式三坐標(biāo)比使用關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)效率高,測量范圍廣,維護(hù)方便,精度一樣。但實(shí)際使用時(shí),現(xiàn)場的環(huán)境對(duì)光電CCD便攜式三坐標(biāo)的要求更高,主要影響因素有如下三個(gè):(1)地面震動(dòng);(2)現(xiàn)場焊接弧光反射;(3)車間溫度。而關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)對(duì)現(xiàn)場焊接弧光反射不敏感,同時(shí)抗震動(dòng)能力強(qiáng)。
通過MSA測量系統(tǒng)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)在車間生產(chǎn)環(huán)境下關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)MSA可以接受,而光電CCD便攜式三坐標(biāo)MSA不能接受。
3.1 重復(fù)性測量方法
檢驗(yàn)員a操作關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)和光電CCD便攜式三坐標(biāo)分別對(duì)車架總成檢具一個(gè)關(guān)鍵長度尺寸進(jìn)行16次的測量,得出16組數(shù)據(jù)。通過minitab軟件計(jì)算出關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)sg值0.03,小于0.0375,滿足重復(fù)性要求。通過minitab軟件計(jì)算出光電CCD便攜式三坐標(biāo)sg值0.70,大于0.0375,不滿足重復(fù)性要求。
3.2 再現(xiàn)性測量方法
檢驗(yàn)員a和b操作關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)和光電CCD便攜式三坐標(biāo)分別對(duì)車架總成檢具一個(gè)關(guān)鍵長度尺寸進(jìn)行8次的測量,得出16組數(shù)據(jù)。通過minitab軟件計(jì)算出關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)sg值0.04,小于0.06666,滿足重復(fù)性要求。通過minitab軟件計(jì)算出光電CCD便攜式三坐標(biāo)sg值0.68,大于0.06666,不滿足重復(fù)性要求。
4 結(jié)束語
通過測量系統(tǒng)分析,說明在車間環(huán)境下調(diào)試汽車底盤車架總成檢具精度時(shí),使用關(guān)節(jié)臂便攜式三坐標(biāo)更合適。
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