汽车面板检具的原理及应用
1 简介
罩盖的制造质量对整车质量影响很大，对轿车和各类乘用车尤为重要。汽车盖板一般是指汽车冲压件、冲压件焊接而成的零部件（分总成）、车身骨架、各种内饰件等。子总成等，或对于简单的小型冲压件、内饰件等，以专用检测夹具（简称检具）为主要检测手段，用于控制工序间的产品质量。该检具具有快速、准确、直观、方便等优点，特别适合大批量生产的需要。自 1980 年代中期以来，
2 盖板检具的组成及特点
设计部门提供的冲压件、焊接件甚至车身的CAD数据，可以同时作为制造模具、焊接治具和检具的尺寸依据。图1为车身坐标系示意图。坐标原点在前轴中点，沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，用于确定车体上的所有位置点身体。每个部分的位置。当然，之前使用过的网格尺寸也可以相应的制表。图1为车身坐标系示意图。坐标原点在前轴中点，沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，用于确定车体上的所有位置点身体。每个部分的位置。当然，之前使用过的网格尺寸也可以相应的制表。图1为车身坐标系示意图。坐标原点在前轴中点，沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，用于确定车体上的所有位置点身体。每个部分的位置。当然，之前使用过的网格尺寸也可以相应的制表。
图1
罩面检具是根据罩面检具的特点设计制造的，与普通的机加工检具有很大区别。现以图2和图3所示的两种盖板检测工具为例，说明其基本结构和结构特点。
图 2
检具的主体是工件的轮廓（如图32)），由可加工的环氧树脂制成。检具骨架一般有两种，一种是钢管结构（如图2)）。@2) ，另一种是铸铝结构（如图3 1) 。图2所示的结构在型材和骨架之间也有一个叠加层，由玻璃纤维布和层压层制成) 它由树脂层组成。检查工具的框架固定在钢或铝底座上。不同检具的基础结构不同，但都配备有参考块。参考块的作用是建立检具的坐标系。框架的尺寸值是参照身体坐标系确定的。图2中参考块的底面和图3中的F面为一个坐标面（例如设置为X'-Y'），另外两个坐标面XZ和Y-Z在参考块（图 3 中未显示）。为了便于运输，中大型检具通常配备四个可拆卸的轮子（图3中的10)件，或者制作一个框架台车，直接将检具“嵌入”其中。另外两个坐标面XZ和Y-Z在参考块的一侧（图3中未示出）。为了便于运输，中大型检具通常配备四个可拆卸的轮子（图3中的10)件，或者制作一个框架台车，直接将检具“嵌入”其中。另外两个坐标面XZ和Y-Z在参考块的一侧（图3中未示出）。为了便于运输，中大型检具通常配备四个可拆卸的轮子（图3中的10)件，或者制作一个框架台车，直接将检具“嵌入”其中。
1.铸铝框架2.环氧树脂型材3.衬套4.量规5.量规底座6.杠杆夹头
7.卡盘座8.量规底座9.搬运（提升）拉拔器10.主动轮11.过渡底板
图 3
3 盖板检具的原理及应用
一般来说，罩盖乃至机体的检测要素主要是工件的形状（如轮廓、曲面形状等）和特征部位的位置（如孔、法兰等）。现将封面检测工具的主要检测原理和要点简单介绍如下。
3.1 工件定位
工件的正确、合理定位是准确测量的基础。将罩盖在检具上的定位主要有两种方式： ①将表面定位块与工件的自由曲面配合，然后将工件上的两个孔作为定位孔，一起完成定位。两个定位孔中的一个必须能在两个方向上限位，可以用锥形塞规（圆孔用）或棱柱塞规（腰孔用）定位；另一个定位孔只能限制在一个方向。定位可采用棱柱销、倒角销（用于腰孔）或圆销（用于圆孔），见图4。 ②将表面定位块安装在工件的自由曲面上，然后在工件轮廓的边缘设置一个挡块，一起完成定位。轮廓锚点通常设置为三个点，即一个方向设置两个点汽车检具，另一个方向设置一个点。
图 4
3.2孔检测
孔洞的检测内容主要包括孔洞的大小和孔洞的位置。使用检具时通常可以采用以下方法：①当被测孔的精度较低时，可以采用划线法进行检测，即在检具相应区域划一条线在工件被测孔下方1mm的间隔处，划线区域为圆的直径（或正方形的边长），应比被测孔径大5mm，如图5a所示。图中圆形双点划线的直径D1和D2根据图纸的公差要求确定，其中D1=D-1，D2=D+1。②当被测孔较重要或精度较高时，可以采用塞规和套管法进行检测，如图5b所示。塞规的形状为阶梯圆柱销，与图4所示塞规类似，用于孔定位。塞规的工作部分是一个直径为D'的圆柱体，D'<D（D为工件上被测孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。如图 5b 所示。塞规的形状为阶梯圆柱销，与图4所示塞规类似，用于孔定位。塞规的工作部分是一个直径为D'的圆柱体，D'<D（D为工件上被测孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。如图 5b 所示。塞规的形状为阶梯圆柱销，与图4所示塞规类似，用于孔定位。塞规的工作部分是一个直径为D'的圆柱体，D'<D（D为工件上被测孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时汽车检具，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。类似于图 4 所示的塞规用于孔定位。塞规的工作部分是一个直径为D'的圆柱体，D'<D（D为工件上被测孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。类似于图 4 所示的塞规用于孔定位。塞规的工作部分是一个直径为D'的圆柱体，D'<D（D为工件上被测孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。D（D为工件上测得的孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。D（D为工件上测得的孔径），其差值根据图纸的公差要求确定。嵌入衬套的型材制成凸台形状，衬套端面比凸台顶面低5mm左右。使用孔定位时，量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。量规面上的基准孔也采用这种嵌入式衬套结构，但对应的塞规不同。需要时，也可用游标卡尺测量工件上的孔径。
图 5
3.3 轮廓检测
盖的轮廓一般具有不规则和自由曲面的特点。因此，轮廓检测的主要依据是检具的轮廓，并结合其他相应的检测方法，如线比较、齐平比较、厚度和厚度等。检查、游标卡尺及专用手持量具等
通过划线检测工件轮廓的方法与检查孔类似，双划线也是在检具表面划线。比较法用于评估盖板的轮廓精度（图3所示的检测工具使用这种方法）。当对轮廓精度要求较高时，可采用齐平比较法进行检测。这时，评价工件轮廓精度的依据是检具的相关轮廓，应有足够的利用长度L（25～30mm）。图 6 显示了覆盖轮廓检测的一些代表性示例。在实际检测中，经常需要用到如图7所示的专用量具。以图6中的a、b、d、f为例，在测试时，将专用量具的底平面M紧贴在检具的相关轮廓F上，然后移动量具，记录百分表读数值的变化。（开始测量前需要将百分表归零）。图7所示量具尺寸为参考尺寸，底座长度L可根据实际需要确定。对于图 6 中 C 和 E 的情况，只需要在使用专用测量工具进行检测时，将百分表探头从球头改为小平面即可。（开始测量前需要将百分表归零）。图7所示量具尺寸为参考尺寸，底座长度L可根据实际需要确定。对于图 6 中 C 和 E 的情况，只需要在使用专用测量工具进行检测时，将百分表探头从球头改为小平面即可。（开始测量前需要将百分表归零）。图7所示量具尺寸为参考尺寸，底座长度L可根据实际需要确定。对于图 6 中 C 和 E 的情况，只需要在使用专用测量工具进行检测时，将百分表探头从球头改为小平面即可。
图 6
1. 表体2. 百分表3. 旋钮4. 紧固螺钉
图 7
对于罩盖自由曲面（平面为特例）的检测，通常在量规面上设置“3mm测量面”，测量面由支撑面（即“ O" 间隙表面）到工件。成型后（见图6)。罩盖的尺寸公差一般为±015mm或±1mm，形状误差有两种确定方法：①刀片测厚仪由不同厚度（如间隔尺寸011mm) 用几片，分别或组合进行测量。 ②另一种应用较多的方法是使用如图8a所示的锥度尺进行测量。锥度尺可以将插入深度转换为间隙量，读数值可达0.11mm，图 8b 显示了两个锥度尺的测量情况。锥度尺虽然使用起来比较方便，但其实际测量精度并不是很高。使用图9所示的两种专用检测工具可以获得更高的测量精度，操作也非常方便。在现代检具设计中，趋势是将测量表面的间隙从3mm增加到5mm（见图9).
(一) (二)
图 8
图 9
3.4 截面模板和手持组合仪表
截面模板和手持式组合量规均用于用检具测量盖板的曲面形状和孔在工件上的位置。是否配置这两种测量工具，取决于实际的测量需求。当工件的尺寸和形状精度要求较高，而仅靠检具轮廓和相应的结构不足以实现有效控制时，可以在检具周围设置几个截面模板。图 10 是横截面模板的测量示例。型材与盖板被测面之间应保持3mm的间隙，以便在使用各种专用量具进行测试时使用。型材模板的板体材料一般为钢或铝，工作部分可用铝或树脂制成。手持式组合规为限位式塞规，但其作用不同于检查销或定位销。主要用于控制工件表面多个孔（包括非圆孔）的大小和位置。它与检查工具本身有关。图 11 显示了使用车门外板检测工具检测工件时使用的组合量规测量示例。检查对象是一组用于安装门把手的孔。左侧圆柱销用于检测圆孔，右侧两个销用于检测腰形孔。
图 10
图 11
3.5 工件装夹
检具中盖的检测一般应在夹紧状态下进行。夹持方式主要有杠杆式卡盘夹持和永磁夹持。夹紧点必须设置在“O”型间隙表面（即支架）上。面），装夹点应尽量少，装夹位置应选择在工件刚性较好的部位。
图 3 中的第 6 项是杠杆夹头的应用示例。杠杆式筒夹有系列产品，生产厂家可根据需要选择，也可配备不同类型和尺寸的支架或支架（如图3所示）。
永磁装夹法近年来得到广泛应用，尤其是在中小型盖检具上。夹持用的永磁体均为扁圆形纽扣形状，可串联使用。永磁体有两种配置方式： ① 将永磁体嵌入支撑块中。②将永磁体对称插入支撑块两侧的型材中（磁体上表面应低于定位面012-013mm）。
大盖的夹持通常是夹头夹持和磁铁夹持的混合。工件用杠杆式卡盘夹持，中间支撑块用永磁体夹持。图12所示的检测工具可用于检测覆盖件和车身中一些较为复杂的总成（如前壁、车身框架甚至车身等）。
图 12
被测工件（车身框架或前壁总成等）由四根阶梯柱支撑，通过其圆柱部分和环形面定位。定位孔一般选用减震孔等制造精度较高的孔。立柱固定在稳固的底座上，在被测工件的两侧设有数个测量支架。每个支架上安装有水平可移动的测量臂，测量头顶部安装有测量头，每个测量头对应测量焊接组件。或身体上的测量部位。由于工件被测部分在轮廓上可以分为孔和点，因此探头也分为两种，如图13所示。
图 13
从图中可以看出，虽然与型材面上的被测孔或点接触的量爪的形状和结构不同，但都固定在带有读数刻度的二维可调机械滑块上. 在轴向上也有一个读数刻度。当然，一些简单检具的探头结构比较简单，没有可以读取的二维载玻片，而是由操作人员目测读取读数，如图 14 所示。图 15 显示了测量的情况用于从另一个方向测量车身子组件和车身框架等覆盖部件的工具。
图 14
图 15
4。结论
必须指出，虽然汽车面板检测工具在量产上具有一定的优势，但由于这些检测工具大多形状复杂、体积大、生产周期长、成本高、检测对象单一，检测灵活性较差。此外，检具的工作特性决定了难以快速获得大量准确的测量数据并据此监控生产线的运行情况。因此，1990年代以后，随着更先进的自动检测技术在汽车行业的广泛应用，检测工具在面板和车身的在线检测中逐渐失去了主导地位，尤其是对大型焊接总成和汽车车身的检测。车身，
