汽车检具技术

<正>使用检具对汽车零部件生产过程所需测量的尺寸进行检测是保证汽车零部件质量的重要方法。随着现代汽车生产制造技术的不断提高和发展,对检具的结构与功能设计提出了很高的要求,使其能准确、直观、快速地得出零部件的测量结果。本文对传统、现有的汽车检具技术进行了介绍,并在分析现在汽车生产模式的基础上,提出了未来检具柔性化及智能化的发展方向。     

商用车油箱支架柔性焊接工装设计

在汽车钣金零部件的焊装工艺中,绝大多数情况都是把几个不同结构形状的零部件焊接装到一起,组成一个焊装组合件。而控制焊件尺寸一致性质量最有效的措施是在焊接前对零部件进行定位装夹,而目前部分焊装夹具是对单一零部件的要求而设计的,柔性差。文章基于简单商用车油箱支架工装夹具设计的柔性焊装夹具,能适应多种支架,并保持较高的结构刚性,满足目前对柔性化和可靠性的要求。     

一种用于尺寸误差测量的柔性检具检测方法

采用基于多关节式三维测量机构、接触或非接触式空间量传感器的柔性三维测量技术对被检测产品的型面、特征点、定位基准等进行测量,以确认产品与设计原型或标准样本之间的一致性或与其他零部件的配合程度、检测产品制造的尺寸误差等,用于替代目前广泛使用的传统专用检具。同时,讨论了基于可调式工装和低成本位移传感器的柔性检具实施案例。     

基于CATIA V5和Geomagic Qualify的汽车零部件质量快速检测

利用CATIAV5点云后处理及Geomagic Qualify分析功能．对汽车零部件的点云数据和CAD模型进行3D和2D比较。检测零部件尺寸偏差,并自动生成图文形式的检测报告,为汽车零部件的检测提供了一种有效和快捷的方法。     

FARO公司为比亚迪带来更大的便利性、信心和产能

车间内的测量挑战汽车生产流程是一个主动装配点，要将众多不同形状和尺寸的组件组装在一起得到成品。对于比亚迪汽车而言，一些主要零部件是由公司自主生产的，其他零部件则是外包生产。由于装配过程中每个步骤所需的测量技术存在巨大差异，因此出于质量控制和装配目的而进行的测量校验可谓是一大挑战。仅在焊接线上，就必须对数米长的车身焊装夹具以及直径数毫米的定位销进行测量。     

新兴多品种大批量生产方式催生机床运动方式新革命——工件送进式机床的新发展

随着对汽车节能、环保、安全要求越来越高,以及日新月异的技术进步,汽车零部件新品推出速度越来越快。在此背景下,近几年来,汽车零部件生产方式发生了革命性变革。新兴的多品种大批量生产方式对制造技术提出了严峻挑战,目标是集高柔性与高效率于一身。目前,高效柔性自动线(FTL)是主要应对方案,也是现代发动机制造的主体生产线。但是其价格昂贵(通常需人民币亿元以上)、占地面积大、对物流系统和专用夹具要求高,使得绝大多数汽车零部件多品种大批量生产,望而却步。近来笔者访问美国、瑞典时发现了两种工件送进式机床,给我们开拓了全新思路。     

基于逆向工程的车身造型研究

为有效改进车身设计的水平,缩短设计周期,文章以某款轿车车身造型设计为研究对象,运用了逆向工程产品设计方法,通过激光扫描仪的非接触测量获取零件表面的云状数据,并利用CATIA软件对测量数据进行处理,且基于曲面重构理论进行车身造型表面重构,最终实现车身零部件的曲面重构,成功地对汽车车身造型进行了逆向设计开发.指出在此设计过程中,所采用的数字技术具有很强的柔性且效率高,也为后续的有限元分析,优化设计以及多体动力学分析提供了基础.     

基于Hyperworks的转向系统优化设计

汽车开发设计阶段未对汽车系统零部件级的NVH特性做相应规划,容易引起系统零部件NVH匹配不当,严重时会影响汽车整体NVH品质.汽车转向系统作为汽车子系统必须对其NVH性能进行控制,使其固有频率避开发动机怠速振动激励频率,这样方向盘在怠速时则不会发生共振.在转向系统试制前,使用仿真分析的办法对其进行NVH性能的预测,并针对预测结果进行改进,采用结构优化技术对其进行优化,为转向系统的实际开发和生产提供了一定的指导意义.     

汽车外廓尺寸检验仪自校准方法探究

采用汽车外廓尺寸检验仪对汽车外廓尺寸进行测量,可以节省大量的人力,大大提高检测效率,这是汽车检验机构提高技术水平和服务质量的手段之一。目前,汽车外廓尺寸检验仪的检定规程尚未出台,对汽车外廓尺寸检验仪的检定处于真空状态。本文通过分析汽车外廓尺寸测量仪的原理和结构特征,研究其自校准方法,并提供了自校准实例,具有指导意义。     

基于计算机视觉的汽车整车尺寸测量系统

针对汽车尺寸测量的应用背景，根据双目视觉原理开发了一套基于计算机视觉的汽车整车尺寸测量系统。论述了该双目视觉测量原理及传感器模型，利用图像差值法实现车身目标检测，并在此基础上利用Sobel算法、阈值化等技术实现特征点提取。结合特征匹配与区域匹配技术实现立体匹配，并完成自动测量。试验结果表明，该系统可以实现汽车整车尺寸的自动、快速、准确测量。     

基于光纤陀螺的有轨结构形变检测方法研究

光纤陀螺(FOG)属于高精度的光纤角速度传感器,将其应用于结构连续形变检测时,检测小车行驶轨迹的偏差易导致系统测量精度不高。文中提出一种基于FOG的有轨结构形变检测新方法,即在待测结构表面敷设一条轨道,通过测量轨道线形来反演待测结构形变,使得系统测量精度得到明显提高。将该方法用于长度为9.5m的模型桥测试,结果表明,光纤陀螺用于有轨结构形变检测精度达到0.5 mm;对于2 mm厚度的微小尺寸结构,其检测精度达到0.1 mm。     

道路移动测量系统精度评估

道路移动测量系统可以快速高效地采集道路信息,提供丰富的测绘地理信息数据,为公路养护和信息化管理提供重要的基础资料。简要介绍道路移动测量系统的工作原理,并对其精度进行评估和验证,结果表明,道路移动测量系统的测量精度与传统方法相当。     

路面车辙激光检测技术研究

提出了一种基于31路激光位移传感器的路面车辙检测方法,给出了车辙计算公式,采用TCP/IP协议进行检测数据的实时高速传输。水准标定和现场试验证明,该方法可测量横向3750mm宽度范围内的车辙分布,车辙检测精度高,检测速度大于72km/h,可满足高速公路沥青路面车辙养护检测需要。     

基于激光扫描实测索形的斜拉索索力测量方法

为了解决现有的斜拉桥索力测量方法在精度、可靠性、效率等方面仍存在的不足，首次提出了一种由实测索形直接估计索力的新方法，简称索形法。采用在斜拉索上任意截取的拉索节段构建了悬链线力学模型，基于悬链线公式，首次推导了由实测索形点集精确估计拉索张力的计算公式。地面激光扫描技术被研究用于快速捕获斜拉索索形，开发了基于扫描点云自动化精确提取拉索中心线的算法。以在建的水土嘉陵江大桥为试验对象，详细分析了三维扫描测量误差、拉索截面弯曲刚度及边界条件和拉索局部弯曲变形、拉索振动等索形偏差因素及其对索力计算精度的影响。研究结果表明：已知拉索直径条件下，三维扫描实测索形误差为0.000 4~0.001 5 m之间，测量误差引起的索力计算误差在0.2%以内；拉索弯曲刚度与锚固边界条件引起的索形与标准悬链线形的偏差较小，对索力计算精度的影响可以忽略不计；当拉索自振振幅小于R/4时，三维扫描仍能精确测量拉索的索形；在多种索形偏差的叠加下，所提出的索力计算方法能够实现数值计算的最优估计。对比索形法和被精确标定的千斤顶的测试结果表明，索形法的索力测量值与千斤顶测量值吻合，最大偏差为0.9%，证明了该方法具有较高的索力测量精度；与频率法对比结果表明，所提出方法的数据采集效率提高了8倍，并且具有自动化程度高、测量风险低、测量结果可靠性强等优点。     

基于线形识别的索力测量方法影响因素研究

拉索是索承重桥梁重要的传力构件，其受力状态是反映桥梁健康状态的重要指标，准确测量拉索的索力对保障桥梁结构的安全至关重要。结合数字图像处理技术和拉索计算理论，提出了一种基于线形识别的索力测量方法，可实现非接触式无损测量，设备简单，操作方便，效率高。通过高精度的图像采集及数字图像处理技术进行拉索线形的识别与提取，获取拉索有限空间点的几何坐标，再基于悬链线理论和过“三定点”的精确线形数值计算方法，即可快速计算出索力。通过缩尺模型试验验证了该方法可适用于不同长度、不同直径、不同倾角的索力测量，测量误差为2%～5%。采用数值仿真的方法，探究了温度变化、拉索弯曲刚度、减振装置等单一因素变化对索力测量精度的影响规律，并基于模型试验，剖析了图像采集角度及采集距离对测量精度的影响。结果表明：拉索的弯曲刚度、边界条件对短索测量精度的影响较大，拉索温度的变化对测量精度影响较小，减振装置对测量精度的影响随减振装置刚度提高而增大，拉索图像正面平拍和近距离采集可提高方法的精度；基于以上分析，建立了考虑弯曲刚度和减振装置影响的索力修正方法，修正后索力误差为1%～2%。     

汽车白车身装配质量的评价方法

汽车白车身装配质量评价过程中，均假定测量数据为平稳随机过程，采用长时间范围内的数据进行分析评价。国内某厂实际生产数据的分析结果表明测量数据实质为时变的、非平稳随机过程。为此，提出了对白车身装配质量进行评价及建立标准数据模型的方法。结果表明：目前白车身装配质量的评价指标为４～５ｍｍ。     

基于柔性夹具的回弹测量方法研究

针对薄板冲压成形中缺少方便可靠的回弹测量方法的问题,提出了一种基于柔性夹具的新型回弹测量方法。该测量方法以柔性夹具代替传统回弹测量中的刚性模具和刚性夹具,支撑点的位置和数目可以根据零件的特点任意调整,减小了零件过定位和夹紧力不均匀所带来的误差。应用该测量方法对某车型翼子板的回弹进行了测量,分析了支撑点数目、支撑点位置及零件放置方向对回弹测量精度的影响,并对测量误差进行了讨论。     

基于应变式传感器的桥梁无线测试系统的设计和实现

针对传统的应变式采集仪以有线方式进行数据采集和传输方法存在的问题,结合电阻应变式传感器的工作机理,提出了一种基于应变式传感器网络化的桥梁无线测试系统,使用采集软件、单片机、调制解调器FX429等主要器件,实现了数据的高精度采集。在可靠的通信协议下,采用无线方式进行主控节点和各远端数据采集节点之间的数据传输。并利用数据库技术,实现数据管理。通过主控软件,提高了系统的方便与灵活性。对比试验研究表明:该无线系统具有安全、高效、可靠、精度高、稳定性强,无需借助现有的通信网络、成本低、适应性好等优点。     

摩托车外形数据的快速测量

摩托车外形数据测量是摩托车设计的重要环节,是连接实体模型和数字模型的桥梁。在使用三坐标测量机、三维激光扫描仪和Atos流动式光学扫描仪测量摩托车外形数据时,Atos流动式光学扫描仪是目前测量摩托车外形数据最适合的仪器,它极大地提高了摩托车外形测量速度和效率,对加速摩托车产品开发,提高设计质量和设计效率,缩短设计周期具有重要意义。     

利用视觉伺服技术进行车辆尺寸测量的方法

文中提出一套基于视觉伺服技术的车辆尺寸参数测量系统方法，以及前照灯的检测。同时论述了该系统的结构、组成、测量原理和方法，并给出了部分图像处理实例，最后对测量精度作出了分析。