使用组合测量法检测整车的研究

张恒 黄凯 刘洋铭 江名流 熊中安 成小平

东风越野车有限公司品质管理室

摘要：通过东风军品越野车的制造与研发，整车检测需求日益增多，本文引入了一个极为有效的方法进行整车安装孔尺寸的测量方法---------激光跟踪仪与便携式三坐标组合测量法，极大的缩短测量周期，提高测量精度。

关键词：激光跟踪仪 便携式三坐标 蛙跳 测量周期

引言

组合测量法是一种高效率的检测手段，特别适用于大型零件或总成的检测。不同与常规的方法使用单一的检测设备对零件或者总成进行测量，结合多种检测设备进行组合测量，利用每种检测设备的优点互相组合，既能保证数据的完整性，又能提高检测工作效率。

1. 激光跟踪仪的蛙跳

1-1 白车身检测环境

整车坐标系建立使用的基准是左右前后纵梁孔，由于整车尺寸跨度过大（整车长约8M），便携式三坐标测量仪测量范围有限（范围直径约2.7M），初期只能使用激光跟踪仪检测整车。检测周期5-7天（不同车型的检测周期不同）。

1-2 蛙跳

由于激光跟踪仪设备是光学设备，设备发出的激光是不能变向的，遇到障碍也会被遮挡，所以测量大的零件总成时很有局限性。为了测量数据的完整性和可对比性，我们会使用蛙跳这一操作进行数据测量。先使用设备测量出一侧的元素，利用测量好的元素建立一个初始坐标系，然后在被测总成周围均匀放置至少4个蛙跳球，测量完成后利用软件进行蛙跳，这时设备就可以任意的移动位置，将设备移动到被测零件的另一侧，先测量之前放置好的蛙跳点，然后利用软件的设备转移选项完成蛙跳，这时新位置所测量的元素就会和之前测量的元素建立在同一个坐标系中了。

1-3蛙跳精度

虽然使用蛙跳进行测量总成可以让数据更加完整，但是每次蛙跳的方差值会不断叠加，所以在测量大型总成时，尽量使蛙跳的次数控制在2次以内，保证数据完整性的同时，测量值的误差也能降到最低。

2. 整车坐标系的建立

我们先把激光跟踪仪摆放在白车身的左侧测量左侧前后纵梁孔，然后使用左侧的纵梁孔建立一个初始坐标系，初始坐标系建立完成后，测量出左侧所有需要检测的元素，测量完成后在车身四周均匀摆放至少4个蛙跳球并测量其蛙跳值，测量完成后利用软件进行蛙跳操作，之后移动设备完成蛙跳，把右侧所有需要测量的元素全部测量完成，然后使用左右侧纵梁孔来建立整车坐标系，这时其他元素在整车中的偏差就可以呈现出来了。

3. 跟踪仪与便携式测量仪的组合

根据空间两点之间的相对距离是固定的这一特性，我们改变了测量方式，先利用跟踪仪测量出一侧的纵梁孔，在需要测量的元素周围的平台建立至少3个基准球点位并测量其实际值，蛙跳后另一侧也同时在需要测量的元素附近建立至少3个基准球点，利用左右侧纵梁孔位建立整车坐标系后，这些新增的点位就加入了整车坐标系中，然后我们就可以把便携式测量仪放置在任意位置对整车局部元素进行测量，利用在整车坐标系下所建立的基准点位作为任意部位所需要测量元素所需要建立坐标系的基准，这样我们就可以利用便携式测量仪的关节臂灵活的测量各个部位所需要的元素。

4. 小结

组合测量法的使用给新品研发和质量抽查提供了大量的检测数据作为参考，随着多种新产品的研发与制造，单一设备测量整车的方法已经没有办法满足多样化产品检测的切换需求，使用组合测量法后测量周期从之前的5-7天，缩短至2-3天，测量周期缩短了100%以上，极大的提高了测量工作效率。