CMM在车身检测中的应用.ppt

PCDMISTM 在汽车行业的应用 车身检测 CMM CMM在汽车检测中的使用 在汽车行业中CMM的使用分为两大类 机加类 测量发动机箱体 变速箱壳体 曲轴等钣金类 测量整车 钣金件以及覆盖件等 车身检测 车身检测包括整车检测 分总成检测 单件检测 检具检测 车身检测 测量机 所用测量机通常为大型机 悬臂式测量机 高架桥式测量机其中双悬臂式测量机因其悬臂可进入车体内测量 更适用于整车的检测 所以应用更广泛 PCDMISTM车身检测 整车检测分总成划线测头 传感器 测针坐标系PC DMIS在检测时的应用技巧数据处理 整车检测 整车的检测在每个汽车生产厂都是必需的 在车型开发期间 数据的采集用于造型 反求工程 及样件的验证在生产线安装期间用来测试样件以便调试生产线的精度 投入正常生产运转之后 每天都会做一定量的抽检 以便控制生产线的生产质量 从而控制产品的质量 并为后续车型的开发积累数据 Bravont CW43L Witte Witte气浮平台 CW43L无极旋转测座 可更换支撑适应不同工件的检测 Vento PH10M Five PH10M Five支撑 Ventor sf CW43L CW43L 专用支撑 检测车身内部 Vento CW43L 等待检测的整车 专用夹具 CW43L Vento PH10M 组合夹具 PH10M 整车检测 坐标系 通常整车的定位孔也是支撑及夹具定位位置 因此坐标系是建立在夹具上面 然后再把整车放置在夹具上面建立坐标系的特征元素多选择孔和定位面方法采用321法 根据特征进行适当的旋转 平移 整车检测 夹具 每个厂会根据自己的情况采用不同的夹具总的特点是保证定位孔和支撑面的精度目前常用的有三种类型夹具 1 FIVE 柔性 精度受机器影响2 WITTE 可多次组合 位置固定 重复性好 须根据车型定做专用支撑 价值较贵3 自己订做 专用型 重复性好 夹具制作周期长 整车夹具 FIVE FIVE配合根据支撑位置的形状精确制作的模块 实现整车的精确定位 整车夹具 WITTE 特别加工的支撑精确地适合工件 可靠地避免任何对工件的损坏 整车检测 检测特征 尺寸检测的尺寸通常是为了控制整车的外形检测整车上面的孔 用来确定表面覆盖件及内饰件的安装位置检测点位 用来控制间隙和阶差 PCDMISTM车身检测 整车检测分总成划线测头 传感器 测针坐标系PC DMIS在检测时的应用技巧数据处理 分总成 分总成是在由散件到整车的一个中间过程 按照整体结构把相应的散件焊装成分总成 然后在把分总成焊接成白车身分总成的检测主要控制装配孔和外形尺寸分总成尺寸合格与否直接影响了整车的尺寸 分总成 测围 测围是比较重要的分总成 很大程度上决定了整车的外形尺寸 测围装夹 测围 坐标系 测围的坐标系通常建立在夹具的定位销上多用321旋转平移法建立坐标系之后 再把测围放置在夹具上面 测围 夹具 测围在检测时有两种装夹方式立放 需要组合或使用专用夹具 模拟工作状态放置平放 放在检具上 连同检具一起放在平台上面 分总成 四门两盖 四门两盖是指四个车门以及发动机舱盖和行李箱盖共同特点是和整车的连接是通过铰链等活动连接而非焊接 也就是说是一个独立的个体检测主要尺寸是外形尺寸以及间隙和阶差 四门两盖 坐标系 坐标系多建立在夹具上面建立坐标系的方法 321旋转平移法迭代法 迭代法建立车门坐标系 在检测时 通常会给出参考定位点 RPS 建立坐标的基准根据RPS点的理论值生成RPS的测量程序打开迭代法菜单按照RPS点的控制方向选择RPS点 建立坐标系执行程序进行迭代 完成车门坐标系的建立 四门两盖 夹具 采用检具作为夹具 特点是方便 精度高 容易控制变形采用专用的夹具 特点是需要单独制作 费用较高 车门装夹 典型的装夹车门的方法是采用具有4个锁定点的管式刚架工件不对准时 其中一个锁定点可通过调整加以平衡 V形支撑把两个点放在底部 箝位装置可以是商业通用夹具也可以是专用的 四个共面的钢板做成了夹具的四条腿 这些板具有基准孔或者针 已帮助操作者在测量机的工作空间里对齐夹具 后舱盖装夹示意图 典型的具有4个参考点的车身夹具注意 所示的夹具只有把工件固定在基准位置的功能 而不具有校准量规的功能 检具 检具通常检测定位面及定位孔检具上面的点和孔多由划线工具划出的 因此在检测时会用到尖测针 PCDMISTM车身检测 整车检测分总成划线测头 传感器 测针坐标系PC DMIS在检测时的应用技巧数据处理 划线 支持划线 加装划线工具后 可以实现划线功能 划线工具 划针通过五方向转接座安装在Y轴前端 软件设置 在 坐标测量机接口 Leitz协议设置 选项中 选中 分离驱动器 即可脱开电机对三个轴向的控制 手动旋转测量机上面的旋转按钮 就可以推动测量机在指定位置处进行划线 PCDMISTM车身检测 整车检测分总成划线测头 传感器 测针坐标系PC DMIS在检测时的应用技巧数据处理 测头 CW43L 可以在有效范围内旋转到任意角度避免了特征矢量和测头角度不平行导致的误差校验少量的角度之后 再添加其他角度时而不需要校验 CW43L Pitch Roll 分为两个角度方向 1 绕安装轴向旋转的转动 B角 旋转范围 180 180 2 沿安装轴向的摆动 A角 摆动范围 112 5 112 5 CW43L 技术参数 WristStructure aluminumalloy Control DCmotors Weight wristbody 3 7kg max weightadaptor tool 1 5kg weightofadaptorfor3rdcontinuousaxis 1 5kg excl theNC100non contactsensor weightofadaptorfor3rdcontinuousaxis NC100non contactsensor 2 1kg MaximumTorque 2Nm TransducerSystem encoderAngularStroke Rollaxis 180 Pitchaxis 112 30 WristExtensionLength 127mm 254mm 500m ProbeStatusIndicator LED TemperatureandThermalGradient Wristaccuracyisensuredatthesametemperaturevaluesspecifiedforthemachineorrobo mountingthewrist CW43L 校验 任何一个CW43L在第一次使用之前 都需要做一个MAP使用CalibratetheUnit做MAPMAP做好之后 会以文件的形式 Wrist dat abcalib dat abcomp dat aboutput dat 保存在PC DMIS的安装目录下面MAP做好之后 可以定义校验其它的测头文件使用CalibrateTip校验定义的其他测头文件建议客户每个周做一次MAP 测头 PH10M 720个分度位置最大加长300mm Length mm 117Width mm 62Weight g 645ProbeMountingAutojoint Multiwire HeadmountingPH10MshanktosuitCMMSuitablecontrollerPHC10 2Repeatabilityofposition0 5 m 0 00002in specifiedatadistanceof62mmTotalno ofpositions720Maxrecommendeddrivetorque0 45NmMaximumextensionbar300mm 11 8in usingPAA3extension 传感器 传感器的选择考虑到车身检测变形大 精度要求不高 测针要求比较长的特点 在检测中经常可能发生碰撞 因此需要选择测力稍大 抗碰撞能力比较强的传感器目前常用的传感器TP6 TP20 TP2等 传感器 TP6 TP6的性能参数Weight g 56SuitableinterfacePI4 2 PI7orPI200Sensedirections5axis X Y ZUni directionalrepeatabilitymaxmean0 35 m0 000014in2sigmaatstylustipPre travelvariation XYPlane 1 0 m 0 000039inStylusovertravelXYplane 22 0 Stylusovertravel Zaxis5 5mm 0 11N0 22in 0 39oz2 0mm 0 3N0 08in 1 06ozStylusovertravel ZaxisN AMaxextensionon200mm7 87in TP6可以携带比TP2 TP20更长的测针 并且测力可以调节 传感器 TP20 使用TP20的最大的好处是可以更换吸盘 满足测量中对不同测针的需求 TP20的性能参数Length mm 36Diameter mm 13 2Weight g 22MountingM8threadSuitableinterfacePI4 2Sensedirections5way X Y ZSensingin Zusing6waymodule 加长杆 在车身检测中 因为空间跨局较大 需要用到较长的加长杆 考虑到PH10M允许的加长范围 比较常用的配置为PEL3 PEL1其长度为200mm 50mm这种配置也常用于CW43L 测针 选择测针的原则 通常希望测杆长一些 球径和杆的比例能稍大 考虑到传感器允许加长的范围 所以我们选择长度为40mm 直径为3mm或4mm的测针球测针柱测针球 柱测针 DEA星形测针 测针 3 40 M2球测针 2 40 M2柱测针 3 45 M3 DEA球 柱测针 3 20 M2五方向测针 PCDMISTM车身检测 整车检测分总成划线测头 传感器 测针坐标系PC DMIS在检测时的应用技巧数据处理 坐标系的建立方法 常用方法 321旋转平移法迭代法循环逼近法根据不同的装夹及精度要求 选择相应的建立方法 每种方法在使用是都应该灵活应用 321旋转平移法 利用偏置平面通过几个定位点构造一个基准平面通过定位孔构造基准轴向确立定位原点 平移至工件零位这种方法可确立精确的轴向及原点 迭代法 通过选定的定位特征的理论值和实测值进行匹配建立零件坐标系在单钣金件测量中经常使用 循环逼近法 基于3 2 1法建立坐标系通过流程控制多次循环以减少测量及定位误差 从而建立一个比较精确的坐标系和迭代法相比 可以控制循环次数以及定位精度根据检测误差的要求设定定位精度 循环逼近 流程图 开始 自动测量建立坐标系的特征元素 调用外部坐标系PART aln A1 LOOPNUM 5 建立坐标系 坐标系名 A1 把这个坐标系存储为外部坐标系坐标系文件名PART aln 坐标系名A1 精度 0 02 坐标系建立完毕 开始测量 YES YES NO NO RPS点 RPS 参考坐标点 用来建立坐标系的基准点通常选择圆 槽 点作为RPS圆可以控制两个方向 点和槽控制一个方向当出现多个RPS控制一个方向时 会定义主RPS和辅RPS 车门RPS点 PCDMISTM车身检测 整车检测分总成划线测头 传感器 测针坐标系在检测时PC DMIS的应用技巧数据处理 检测元素 圆孔 方槽 圆槽 六角形孔角点 棱点柱轮廓 孔的检测 Findhole实现对孔的自动搜索Readposition手动实现对孔的搜索自动 手动多重测量保证局部坐标系相关测量 孔的搜索 孔的搜索 相关测量 料厚 读位置 FindHole 从理论圆心按照 featureradius proberadius 开始搜索 将搜索 2 PI featureradius featureradius proberadius 个位置 如果还没有找到 搜索半径将按照 featureradius proberadius 增加直到等于prehitdistance 如果搜索距离小于 featureradius proberadius 将只搜索一次 非整圆检测 Anglevector确定0度位置Startangle和Endangle确定了圆弧的开始角度和结束角度 检测螺纹孔 柱 检测螺纹孔时的一种替代方法在测量时 先按照一个方向触测 测到之后置零在此基础上搜索另外一个方向 置零测量圆柱 棱点 角点的检测 对于棱点和角点的检测 PC DMIS提供了Edgepoint和Anglepoint两个选项 只需设置相关参数 即可实现检测棱点 指的是钣金件的边界点 一个面 一个棱 角点 指的是两个面的交点 两个面 一个棱 点的搜索 使用逼近 回退距离和搜索距离选择第一触测方向 实现搜索然后在此基础上测量局部参考坐标系 相关测量 确保了大误差特征的检测Relativemeasure在整车的检测中 某一局部误差可能比较大 在搜索时会浪费时间 通过Relativemeasure选项 可以提高搜索的效率 局部坐标系 在整车的测量中 单个钣金件相对于整车有一个整体误差 在测量中可以在这个钣金件上建立一个局部坐标系 然后再测量相关元素评价是在整车坐标系中误差无丢失 料厚 当提供的数模只有一层 检测的工件表面和数模相差一个料厚时 需要对数模进行偏置 得到所测表面的理论数据Thickness选项用来处理料厚PC DMIS提供了两种料厚的处理方式TheoreticalActual 点 评价 评价位置偏差评价矢量方向偏差评价自定义方向的偏差 LOCATIONOPTIONS RetrolinearOnly 适用于Vectorpoint Surfacepoint评价时 先找出理论曲面矢量中最大的一个方向 然后通过实测点作理论曲面矢量的垂线 和最大矢量方向相交于一点 最后评价这个点GapOnly 适用于Edgepoint评价时 先把测量点投影到理论曲面上 然后把这个投影点再投影到理论逼近矢量上 最后评价这个点 圆 评价 圆心坐标值直径提供矢量方向的直径 正向误差 在评价整车时 以中心线左右对称 评价Y负向的点的坐标值 只需要显示偏差的绝对值 以便于调整装配尺寸 公共区域 第一角点 第二角点 定