《车身尺寸检验技术》

1、SGMW Confidential/机密 车身尺寸检验技术车身尺寸检验技术郭庆勇郭庆勇2016-04-132016-04-13技术质量区域技术质量区域SGMW Confidential/机密目录目录1 概述概述2 车身尺寸影响因素车身尺寸影响因素3 手动式尺寸检验技术手动式尺寸检验技术4 光扫描式尺寸检验技术光扫描式尺寸检验技术5 自动式尺寸检验技术自动式尺寸检验技术6 尺寸检验数据应用尺寸检验数据应用SGMW Confidential/机密 车身尺寸检验技术是汽车整车厂的一项关键技术，其本质是建建立以数据为基础的制造质量控制体系立以数据为基础的制造质量控制体系。 通过对制造数据统计分析来控制

2、车身制造尺寸偏差源，保证车身制造的稳定性，最终提高整车的装配精度。其核心是采用先进的测量技术，建立从冲压零件、工装夹具到装配过程协调、一致及高效的测量系统，通过数据分析和积累，将依赖个人的经验管理提升通过数据分析和积累，将依赖个人的经验管理提升到科学的数据管理到科学的数据管理。先进的测量技术和体系管理是尺寸精度控制的基础。 白车身的制造质量水平主要包含尺寸精度、焊接质量和外观质量等几个方面，其中，白车身尺寸精度是保证整车零部件装配精度的基础。概述概述SGMW Confidential/机密车身尺寸影响因素车身尺寸影响因素1.工装夹具工装夹具 工装夹具是车身各零件定位和装配的载体。车身主要由薄板

3、冲压件组成。 工装夹具的保证能力是有效控制车身尺寸稳定性的关键。在车身制造过程中，工装夹具的材料性能、结构设计以及夹具与零件的匹配情况等，都将影响到工装夹具长期使用的尺寸精度保证能力。在车身生产过程中，基于零件尺寸相对于设计尺零件尺寸相对于设计尺寸的偏差寸的偏差，会导致工装夹具与零件间产生不同程度的应力集中，长期作用将导致夹具变形和失效，保证能力降低。我们应对工装夹具进行持续状态监控、潜在失效源应对工装夹具进行持续状态监控、潜在失效源排除，及时对故障工装夹具进行维护，消除其失效造成的尺寸偏差排除，及时对故障工装夹具进行维护，消除其失效造成的尺寸偏差。2.零件偏差零件偏差 多数情况下，由于零件之

4、间匹配不良，虽然在夹具较大的压紧力作用下强行匹配并点焊在一起。 零件变形是引起尺寸偏差的又一因素，主要问题出现在零件的包装和运输过程。应结合零件的特点合理设计包装形式和运输方式，消除此类零件偏差。3.操作过程操作过程 在非自动化制造中，操作过程标准化是控制过程偏差的有效手段，合理设计/优化操作顺序、实施标准化操作后，人工操作的不一致、不稳定和不确定性人工操作的不一致、不稳定和不确定性降至最低。4.测量过程测量过程 测量过程对尺寸精度的影响是独立于其他几种基本因素综合作用的加工过程的。对于车身尺寸相关检测，在测量系统使用前和使用过程中必要时，需要进行测量系进行测量系统分析（统分析（MSA）和改进

5、）和改进(如需要如需要)，以确保测量数据的准确性。SGMW Confidential/机密手动建坐标系的要点：手动建坐标系的要点： 1. 要认真研究技术文件及加工工艺，按照其设计及加工基准合理建立工件坐标系，这样我们测量的数据才能真实地反映加工的质量。 2. 建立工件坐标系的元素要稳定可靠，确保每批次工件上不会有所改变，以免无法建立统一的工件坐标系导致相对工件坐标系的尺寸发生改变，自动测量无法完成。 3. 对于测量元素要人工更改其标号，以便不同的人或不同时间调用时能够很清楚的知道要采的元素在哪里。手动式尺寸检验技术手动式尺寸检验技术关节臂式测量机具有非常好的灵活性，关节臂式测量机具有非常好的灵

6、活性，适合携带到现场进行测量，对环境条件要求比较低。适合携带到现场进行测量，对环境条件要求比较低。SGMW Confidential/机密产品部件分类产品部件分类代代码码产品部件分类产品部件分类代代码码白车身区域 (BDBody)BD下车体区域 (UBUnder Body)UB前地板、前隔板区域 (FLFront Floor & Dash etc.)FL侧围总成区域 (BSBody side)BS总拼区域 (FRFraming)FR顶盖区域 (RFRoof)RF前门区域 (FDFront Door)FD中门区域 (SDSliding Door)SD尾门区域 (LGLift Gate)L

7、G前盖区域 (HDHood)HD前车体区域 (MCMotion Cabin)MC座椅框区域 (STSeat)ST后地板区域 (RLRear Floor)RL前车架区域 (FFFront Frame)FF后车架区域 (RRRear Frame)RR车架中心区域（Under Body Frame）UF工装尺寸检验：工装尺寸检验：手动式尺寸检验技术手动式尺寸检验技术SGMW Confidential/机密检具尺寸检验：检具尺寸检验：1、检具在检具制造厂家的全尺寸测量不少于三次：装配调整的测量、打销钉后的自检（自检报告在验收前发给CMM负责人)、预验收的全尺寸测量。检具发运至公司内后，CMM做全尺寸检

8、定验收。2、检具不论大小，至少包含四个建标基准，分布在检具四角；长度大于1.8米时，在长度方向中间位置增加第三组基准。检具部件名称检具部件名称制造精度要制造精度要求求定位孔位置0.05基准面0.10零件外轮廓测量面（齐平面）或线0.10零件开关功能测量面（5mm间隙面）0.10所有的造型面（非测量面）0.20检验销孔位置0.10目测孔位置0.50目测孔尺寸0.50形状规或卡规0.15其他技术要求中未标注的的检测元素，其公差为1/10产品公差检具各要素制造精度要求: （单位:mm）手动式尺寸检验技术手动式尺寸检验技术SGMW Confidential/机密光扫描式检测：光扫描式检测：光扫描式尺寸

9、检验技术光扫描式尺寸检验技术 光立体视觉技术，能够提供有关全表面、通用制造特征、各种类型的边缘和截面线等其它相关尺寸的全面质量检验。SGMW Confidential/机密自动式尺寸检验技术自动式尺寸检验技术一、双悬臂接触式检测一、双悬臂接触式检测 结合PC-DMIS软件编程技术，控制双悬臂机器自动触测车身制定特征。特点：特点：（1）主要误差为三坐标测量机的精度误差。（2）局限性：检测支基占用大量场地，机器投入成本高（设备、环境）、触发式测量造成工作效率较低。技改方向：技改方向： 通过可移动式定位、夹紧装置使零件快速装夹、定位，实现三坐标自动测量的方法。柔性检测分析系统包括硬件系统和软件系统，

10、硬件系统分为通用件和专用件，软件系统分为引导建系程序、测量程序和数据分析系统。柔性检测分析系统的特点：（1）配合三坐标测量机自动完成定位、建系、测量及报告输出。（2）主要误差为三坐标测量机的精度误差。（3）局限性：定位测量辅具设计复杂、程序编制技术要求高，触发式测量相比非接触式效率低。SGMW Confidential/机密测点特征：S：表示型面上的点C：表示孔或轴特征A：表示棱边点E：表示切边点测点分类：M：表示测点是与间隙段差有关的点F：表示测点是与使用功能有关的点A：表示测点为M、F之外的其他点车身车身SPCSPC报告：报告：车身尺寸检验车身尺寸检验SGMW Confidential/机

11、密车身坐标系：车身坐标系：车身尺寸检验车身尺寸检验SGMW Confidential/机密1 1、坐标系重要性：、坐标系重要性：检测要素是建立在坐标系的基础之上的，坐标系的建立准确直接影响最终测量结果2 2、分类、分类粗基准（手动）坐标系：明确测量要素的大致位置信息精建（自动）坐标系：尺寸测量与评价的唯一依据机器坐标系：测量机固有的坐标系零件坐标系：设计坐标系3 3、建标方法、建标方法 3-2-1：点、线、面 迭代法：必须要有数模或理论值和矢量信息车身尺寸检验车身尺寸检验SGMW Confidential/机密 白车身生产线白车身生产线大批量大批量、高节拍高节拍、多车型混流多车型混流生产的特点

12、，机器人在线测量生产的特点，机器人在线测量系统具有系统具有非接触非接触、高效率高效率、高柔性高柔性、自动化程度高自动化程度高、环境适应性强环境适应性强以及以及100%在线实时检测在线实时检测等优点，成为在线尺寸测量与质量监控必不可少的设备。等优点，成为在线尺寸测量与质量监控必不可少的设备。自动式尺寸检验技术自动式尺寸检验技术二、在线检测二、在线检测 接触式测量无法满足白车身生产线的大批量、高节拍的特点和100%在线检测的要求。 国内自主体系车身制造领域，由于技术能力和资金投入等条件的限制，普遍存在着小样本小样本检测数据应对大批量生产质量控制检测数据应对大批量生产质量控制的特点。在线检测就是通过

13、直接安装在生产线上的设备，利用软测量技术实时检测、实时反馈，以便更好地指导生产，减少不必要的浪费。 特点是可实现实时、批量测量，利于对生产过程的质量监控，便于尺寸变化及时发现、分析和改进。 目前，车身领域检测技术发展呈现出高效率、低成本、非接触和重在线的发展趋势。 双悬臂扫描测量双悬臂扫描测量n SGMW Confidential/机密 测量的最终目的是发现质量问题，并形成各种有针对性的分析报告，揭示出特征点的稳定性、功能影响、偏差、趋势和相互关系等方面的信息，对测量数据提炼得越深入，有针对性的改善效果就越好，测量本身的意义也就越大。 1自主编写数据处理、汇总的报表自主编写数据处理、汇总的报表

14、，通过不同报表直观、快速传递不同数据信息。 2按照车身工艺中的过程稳定性控制、装配功能控制及装配过程控制中的偏差诊断，对检测点进行分类对检测点进行分类。 定位基准检测点反应某一级加工定位状态，是首先应该保证的一类检测点，需要有最高的测量可靠性。关键产品特征检测点反映了白车身零件、分总成、总成及整车的产品关键特征的变化，其偏差将极大地影响产品对安全或制造标准的符合程度，还会影响顾客对产品的满意程度。关键控制特征检测点用于本级车身装配过程中制造偏差进行识别和诊断，是对关键产品特征检测点的必要保证。 通过分类和优化，提高测点对偏差的敏感性，提高测点的可靠性，并对不同类别采取不同监控和预警措施。 3通

15、过对Cp、Cpk的测定来确定产品工序是否稳定，产品工序精度是否足够；通过Cp、Cpk的测定来确定该工序是否有能力生产符合标准质量的产品，并通过尺寸合格率的计算来评价车身制造尺寸的精确度水平。 5使用持续改进指数CII反映尺寸质量的长期变化趋势，通过持续改进，使尺寸精度逐步由离散到稳定，最终达到精准。尺寸检验数据应用尺寸检验数据应用SGMW Confidential/机密一、一、CII1、CII：Continuous Improvement Indicator 持续改进指数 （CII即管理对象中第即管理对象中第95%个尺寸所对应的个尺寸所对应的6，它反映一个单元中全部类别的整体稳定性），它反映一

16、个单元中全部类别的整体稳定性）2、如下图：横轴为所有监测尺寸6从小到大的排列，纵轴为6, 第95%个尺寸所对应的6值即为选定时段内的车身CII指数。CII指数越小表明车身状态稳定性越好3、对CII指数进行分析及改进，即对管理对象中6sigma值最大的5%对象进行优化，其作用： a. 弥补单一的数据偏差分析（合格率分析）的缺陷 ; b. 改进波动最大的5%体现了问题解决的效益最大化思想，体现了持续改进思想尺寸检验数据应用尺寸检验数据应用SGMW Confidential/机密正态分布：正态分布：6 ：标准差反映一个数据集的离散程度CII改进思想：改进思想： （持续改进）持续改进） 整改最不稳定的

17、5%出现新的最不稳定的5%CII指数下降整改最不稳定的5%CII指数下降.尺寸检验数据应用尺寸检验数据应用SGMW Confidential/机密二、过程能力指数（二、过程能力指数（CP/CPK）1、过程能力指数（Process capability index）表示过程（人机料法环）能力满足技术标准（例如规格、公差）的程度。2、过程能力指数的值越大，表明产品的离散程度相对于技术标准的公差范围越小，因而过程能力就越高。 从经济和质量两方面的要求来看，过程能力指数值并非越大越好，而应在一个适当的范围内取值。Cp=T/（6*)Cpk=（1-k）*Cp，其中k=/（T/2）等级等级Cpk值值处理原则处理原则A+Cpk2.0特优，可考虑成本的降低特优，可考虑成本的降低A+2.0 Cpk 1.67优，应当保持之优，应当保持之A1.67 Cpk 1.33良，能力良好，状态