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1、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
2、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。,Bravo nt+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,Vento r-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
3、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
4、,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
5、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
6、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
7、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
8、少量的角度之后，再添加其他角度时而不需要校验,CW43LPitch&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,.Wrist Structure:aluminum alloy.Control:DC motors.Weight:wrist body:3.7 kg max.weight adaptor+tool:1.5 kg weight of adaptor for 3rd continuous axis:1.5 kg(excl.the NC100 non-conta
9、ct sensor)weight of adaptor for 3rd continuous axis+NC100 non-contact sensor:2.1 kg.Maximum Torque:2 Nm.Transducer System:encoderAngular Stroke.Roll axis:180.Pitch axis:11230.Wrist Extension Length:127 mm,254 mm,500 m.Probe Status Indicator:LED.Temperature and Thermal Gradient.Wrist accuracy is ensu
10、red at the same temperature values specified for the machine or robo.mounting the wrist,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Calibrate the Unit做MAP MAP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Calibrate Tip 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
11、个分度位置最大加长300mm,Length(mm)117 Width(mm)62 Weight(g)645 Probe Mounting Autojoint(Multiwire)Head mounting PH10M shank to suit CMM Suitable controller PHC10-2 Repeatability of position 0.5 m(0.00002in)specified at a distance of 62mm Total no.of positions 720 Max recommended drive torque 0.45Nm Maximum e
12、xtension bar 300mm(11.8in)using PAA3 extension,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)56 Suitable interface PI 4-2,PI 7 or PI 200 Sense directions 5 axis X,Y,+Z Uni-directional repeatability max mean 0.35m 0.000014in
13、 2sigma at stylus tip Pre-travel variation(XY Plane)1.0m 0.000039in Stylus overtravel XY plane 22.0 Stylus overtravel+Z axis 5.5mm 0.11N 0.22in 0.39oz 2.0mm 0.3N 0.08in 1.06oz Stylus overtravel-Z axis N/A Max extension on 200mm 7.87in,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
14、量中对不同测针的需求,TP20的性能参数Length(mm)36 Diameter(mm)13.2 Weight(g)22 Mounting M8 thread Suitable interface PI4-2 Sense directions 5 way X,Y,Z Sensing in-Z using 6 way module,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
15、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,340_M2球测针,240_M2柱测针,345_M3_DEA球/柱测针,320_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
16、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,LOOP NUM=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
17、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,Find hole 实现对孔的自动搜索Read position 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,Find Hole,从理论圆心按照(feature radius probe radius)开始
18、搜索，将搜索(2*PI*feature radius/(feature radius probe radius)个位置.如果还没有找到，搜索半径将按照(feature radius probe radius)增加直到等于prehit distance。如果搜索距离小于(feature radius probe radius)，将只搜索一次。,非整圆检测,Angle vector 确定0度位置Start angle 和End angle 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
19、&角点的检测,对于棱点和角点的检测，PC-DMIS提供了Edge point 和Angle point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Relative measure 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Relative measure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
20、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 Theoretical Actual,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,LOCATION OPTIONS,Retrolinear Only适用于Vector point、Surface point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
21、Gap Only适用于Edge point 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,定义一个区域，当一个测量臂进入此区域，另外的测量臂则不能进入此区域直到第一个测量臂退出此区域之后，才可以进入,移动同步,使用移动同步命令可以让主辅臂机器协调一致，共同完成某些测量,悬臂机器：测头指向,测座安装方向的定义A0B0指向Y轴正向A90B180指向Z轴负向,双臂原点,双臂
22、机器的主臂和辅臂机器各有一个坐标系必须有一个公共原点,双臂测头的校验及使用,首先要确保两个PC-DMIS KEY中含有MASERSLAVE选项。使用时的顺序：1进入PC-DMIS，选择主臂的测头文件2选择OperationEnter masterslave mode，进入双臂状态，在工具栏中显示图标如图3切换到辅臂，为辅臂定义测头4校验主辅臂的测头5校验双臂原点（在masterslave calibration中选择Both arms measure tool、Origin only在List of Available Tools中选择顶部的标准球，主副臂测头按照提示都测量此标准球）现在可以进行正常的使用了,HYPER-REPORT,通过Hyper-report，您可以随心所欲的编辑属于自己的检测报告,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,数据处理,转化成特定格式，然后导入数据处理软件，如输出DMO格式目前常用到的数据统计软件有以下几种：QURIL CM4D EXCEL,QUIRL,CM4D,CM4D,Report,Report,PC-DMIS,HEXAGON AE,
