丁煥強

摘 要：TAC（整車匹配檢具）是驗證零件裝車匹配是否符合DTS（整車尺寸匹配標準）非常有效工具。零件裝TAC后通過與模擬塊的匹配測量，從而判定其是否符合尺寸要求。除了與模擬塊匹配測量外，還有其他測量方式可界定零件尺寸，先進測量方式的引入，即可判定零件的尺寸狀態(tài)，又能減少TAC模擬塊數(shù)量，降低TAC制造成本。

關(guān)鍵詞：TAC;模擬塊;測量方式;降本

目前，主機廠在新車型量產(chǎn)前的尺寸匹配認證活動中，通常都會制造一臺標準的白車身，有的主機廠稱之為整車匹配檢具（TAC），有的稱之為車身主模型（CUBING），雖然叫法不同，但主要功能是相同的，就是滿足產(chǎn)品件模擬裝車，通過產(chǎn)品件與其模擬塊的匹配測量，從而判定產(chǎn)品件尺寸是否符合要求。

現(xiàn)在，測量設(shè)備和測量方式有了很大發(fā)展，那么TAC的形式是否也可以發(fā)展為更簡潔呢？首先要理清新車型零件在尺寸匹配活動中是采用何種測量方式。通常有常規(guī)的手工測量方式，接觸式數(shù)字化測量和非接觸式光學(xué)掃描測量方式，新的測量方式引入，既可測量判定零件尺寸，又可減少TAC的模擬塊降低TAC的制造成本。以下從TAC形式、功能和測量方式加以介紹。

1 TAC形式及功能[1]

1.1 外飾整體式匹配檢具E-TAC，前、后部外飾分體式匹配檢具（E-TAC FRT、E-TAC RR），外飾局部匹配檢具E-TAC PART），這類匹配檢具僅能滿足外飾零件模擬裝車匹配驗證

1.2 內(nèi)飾整體式匹配檢具（I-TAC），僅能滿足內(nèi)飾零件模擬裝車匹配驗證

1.3 內(nèi)、外飾集成一體式整車匹配檢具（C-TAC），集成了內(nèi)外飾零件的安裝點和匹配界面，滿足98% 以上的內(nèi)外飾零件的模擬裝車和匹配驗證

2 TAC上測量零件匹配尺寸的幾種方式

2.1 手工測量…以TAC模擬塊為測量基準，以間隙塞尺、面差測量尺/檢測規(guī)（百分表）為測量工具，采用手工測量方式對零件匹配區(qū)域進行測量。

2.2 接觸式數(shù)字化測量…用多關(guān)節(jié)臂測量儀或三坐標測量儀，通過探測頭對零件進行點接觸測量。

2.3 非接觸式光學(xué)測量…用多關(guān)節(jié)臂激光掃描設(shè)備或藍光拍攝測量設(shè)備，對零件進行非接觸掃描或拍照，獲取的點云數(shù)據(jù)經(jīng)軟件分析處理后顯示測量結(jié)果。

3 不同的測量方式優(yōu)劣分析

3.1 手工測量方式…零件在TAC上相對與模擬塊（基準）用塞尺和面差尺進行匹配測量，如測量結(jié)果滿足整車匹配標準，則可認為被測零件尺寸符合要求。參見示意圖1。

3.1.1 優(yōu)點：

3.1.1.1 直觀、快捷;

3.1.1.2 零件在TAC上測量結(jié)果和整車上測量結(jié)果一致性高;

3.1.2 缺點：

3.1.2.1 測量精度低，塞尺和階梯尺的精度分級為0.25mm

3.1.2.2 TAC需要配置齊全的模擬塊和模擬塊儲存料架，TAC制作成本高;

3.1.2.3 模擬塊變形后修復(fù)困難;

3.1.2.4 零件匹配面發(fā)生工程更改而改變，則對應(yīng)的模擬塊也需更改，從而TAC工程更改費用增加;

3.1.2.5 特定的TAC只適合特定的車型項目，一旦新車型穩(wěn)定生產(chǎn)，TAC模擬塊使用價值大幅下降;

3.2 接觸式數(shù)字化測量[2][3]…零件裝上TAC后，使用多關(guān)節(jié)臂或三坐標測量設(shè)備，以TAC上的基準球建立測量坐標對零件進行點接觸方式測量，見圖2。

3.2.1 優(yōu)點：

3.2.1.1 測量精度比手工測量高，測量數(shù)據(jù)能指導(dǎo)零件整改;

3.2.1.2 測量結(jié)果易保存，便于對比;

3.2.2 缺點：

3.2.2.1 測量速度比手工測量慢，不易探測弧形匹配棱線的最高點;

3.2.2.2 只能以本零件理論數(shù)模進行測量比對，不能在3D數(shù)模里和對手件數(shù)模進行匹配驗證;

3.2.2.3 零件相互間匹配測量仍需通過模擬塊驗證，接觸式測量僅作為輔助測量手段，TAC模擬塊數(shù)量和成本減少空間小

3.3 非接觸式光學(xué)測量[4]…類似逆向工程，即用多關(guān)節(jié)臂激光掃描設(shè)備、手持激光掃描設(shè)備或藍光拍攝測量設(shè)備，對零件進行非接觸掃描或拍照，將獲取的點云文件經(jīng)軟件處理后生成的數(shù)模和零件自身理論數(shù)模比對找出偏差量，見圖3。

3.3.1 優(yōu)點：

3.3.1.1 非接觸式光學(xué)測量能獲取零件整個形面的點云數(shù)據(jù)，生成的色差圖能全面查看零件偏差區(qū)域和偏差量;

3.3.1.2 能在色差圖上任意抓取測量值;

3.3.1.3 能在3D數(shù)模里導(dǎo)入對手件理論數(shù)模進行虛擬匹配，從而發(fā)現(xiàn)匹配問題;

3.3.1.4 能有效減少TAC的模擬塊數(shù)量，降低TAC的制造成本;

3.3.1.5 測量數(shù)據(jù)便于保存;

3.3.2 缺點：

3.2.1.1 掃描過程較慢，對透明零件掃描時需要噴涂顯影劑、貼靶點或粘貼高性能遮蔽膠帶提高成像質(zhì)量

3.2.1.2 掃描后數(shù)據(jù)處理較慢，比點接觸測量和手工測量效率底。

4 結(jié)論

分析上述各測量方式的優(yōu)劣性可以看出，先進的測量方式可以減少TAC模擬塊的數(shù)量，降低TAC制造成本，促進TAC向簡潔化發(fā)展。另外，測量設(shè)備可使用于不同項目對各種零件進行尺寸測量，使用效率更高，一次投資，長年使用。

參考文獻：

[1]王作兵、郝峰、沈兩省、何卓、唐樹平、孫艷、張光銀、陳云濤. Cubing的綜合匹配技術(shù)在新車型開發(fā)初期的應(yīng)用分析[AI].《汽車制造業(yè)》.2018-06-25.

[2]郭麗峰，張國雄，鄭志翔. 關(guān)節(jié)臂式坐標測量機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[J].《中國機械工程》.2007，18（7）：P829-833.

[3]中國科學(xué)計量研究院.關(guān)節(jié)臂式坐標測量機校準規(guī)范《中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范》.JJF 1408-2013.

[4]陶海燕、劉二莉、楊欽、陳其明.激光線掃描測量原理及數(shù)據(jù)處理簡介[A].《機械設(shè)計與制造工程》2002年第31第3期.P54-58.