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便携式三坐标测量机在车间夹辅具测量中的应用

2022-07-01 06:00:49

[摘要]:三坐标测量机是数字化制造中的关键技术。其准确、快速、灵活的测量方式,不断的推动着整车制造工厂质量分析工作的发展。随着便携式三坐标测量机的引入,使车间夹辅具监控式测量成为可能。通过测量数据的积累,可以实现缺陷预警的功能,对生产过程中质量问题的管控有着重要的意义。

[关键词]:发展、意义、位置偏差

1. 引言

白车身质量稳定的基础是焊装车间的夹辅具定位系统,夹辅具定位系统由各种定位销、定位块及相应的加紧机构组成。这套加紧定位系统的稳定性对白车身质量的影响巨大。利用生产间歇时间及时的对其进行预防性的尺寸监控,可以在白车身质量缺陷发生前给予预警。可以更好的保证白车身质量的稳定性。而进行这种尺寸监控,势必用到便携式三坐标测量机。下面以实际案例简要说明便携式三坐标测量机在车间夹辅具测量中的应用。

2.1 测量要素

该夹辅具为某车型的下部合成点定工位(如图1),下图右侧图红的定销、定位块是用来固定总成焊接零部件的,其位置精度的好坏直接影响到该工位上总成零件的质量进而会影响到整车的尺寸符合率。所以需要定期测量其主要定位销及定位块的位置度。


1 选定测量工位

2.2 建立坐标系

在此工位中需要测量的是图1右侧划红色标记的各个定位销与定位块,这些定位销与定位块均布置在下面的BASA板上,在BASA板上有加工时留下的带有整车坐标系信息的孔,我们就是利用这些有数据信息的孔位作为建立坐标系的基准点。在这里我们利用此工位前部的3个有数据信息的孔位做为基准(如下图)。


注:取圆1、圆2、圆3定位Z,取圆1、圆2定位X,取圆1定位Y

图2 建立坐标系

这里的注意事项:

1.建系坐标系时,要考虑进“尺寸覆盖原则”即:所选择的建立坐标系的建系孔,要包含进所有需要进行测量的元素,这样才会使尺寸偏移量减到最小。这样做有利于测量数据的准确性。

2.所选择的建系孔要在不移动测量机的情况下能够全部测量到,且要保证使用这些孔建系后能够顺利的测量到所有需要测量的特征(防止建系后某些特征测量不到)。

3.尽量不要采用蛙跳的方式建系,因为那样会损失精度(夹具上定位销的精度一般为±0.1MM),而蛙跳尤其是多次蛙跳后精度损失往往很难达到要求。

4.建立坐标系完成后,要进行建系后的验证,以确定坐标系的准确。方法:从新测量主定位孔(圆1)看X/Y/Z向偏差是否为“0”或将测针放入主定位(圆1)中,看其偏差是否有归零趋势。

2.3 测量特征的采集

建立好坐标系后就可以开始对所需测量的特征进行测量了。在有数模的情况下,对于定位销的测量,首先采用自动圆特征工具在数模上进行点选,这样做是较为方便、简洁的一种方法(如下图左)。如果没有数模作为基准参考,那么就需要选择手动测量模式,先测量一个投影平面,然后将所需测量的定位销投影到该面上(如下图右)。


图3 选定测量特征

这里的注意事项:

1.在有数模的情况下使用自动圆测量选取时,在数模上选定后需要注意观察下特征属性对话框(上图左圆圈处)看其数值是否与图纸上数值相一致,如若不然则更改为图纸上所标定的数值(一切测量数据均要与图纸相一致)。

2.在没有数模进行手动测量时,在测量圆时需要先指定其的投影平面后再进行,防止投影平面错误导致测量数据失真。

2.4 形成测量报告

按照流程对测量数据进行采集后,即进入测量报告制作阶段,在这里我们以有数模的测量进行讲解。首先选中需要评价的特征,勾取显示X/Y/Z向偏差(如下图所示)。


图4 进行特征评价

选定需要评价的特征元素后,即可进入报告编辑窗口,报告编辑有纯数字化窗口及图型显示窗口两种(如下图)。


图5 进行特征评价(形成报告)

2. 5根据测量报告进行数据分析

得到测量报告后,针对报告上所列测量特征的偏差分析可能对焊装车身尺寸造成影响的关键点。如上图右,左侧主定位销圆5 Y向发生向右侧0.2MM的偏差(偏差较小),而圆6 Y向却发生向右侧1.6MM的偏差,后部定位圆4 Y向却发生向右侧2.1MM的偏差。证明主定位销与其它定位销间存在距离偏差,这样势必会导致在此夹辅具上焊接成型的总成零件间会出现偏差,进而影响整车实物尺寸符合率。需要对其进行调整,以稳定尺寸。

这里的注意事项:

1.在进行调整时切不可一次行调整归零,要分几次进行调整,调整后进行测量验证。防止由于零件本身偏差导致其落入定位销后发生碰撞。

2.完成偏差定位销尺寸归零操作后,要记录好调整的首车号,与总装车间负责质量员工进行及时的信息沟通,以防止突然调整尺寸导致总装商品车装配质量出现波动。

3. 结论

随着移动便携式测量机及PC-DMIS测量软件的不断进化,对我们整车制造企业中稳定焊装结构尺寸工作带来了极大的便利。使我们由过去那种“盲人摸象”式的尺寸优化工作,发展到了有准确测量数据做支持,可以实现提前预警潜在质量风险的数字化分析时代。在此要对以海克斯康为代表的,先进的测量技术致以真切的感谢。


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