汽车检具发展状况和趋势，优先出版
《模具工业概要》，第43卷，2017年第4期0引言作为一种用于测量和监视制造企业中各种尺寸产品的快速简便的工具，检查工具用于检测孔的尺寸，位置，轮廓，在间隙和面差方面，具有操作方便，稳定耐用，数据直观等特点，被广泛应用于汽车制造业。随着合资企业的发展，现代检测工具在我国汽车制造业中的应用已逐步得到推广，现已形成完整的汽车检具产业链。通用汽车检具主要用于汽车白车身，内部和外部零件，并用于新项目的开发过程和批量生产管理中。在生产准备阶段，它在模具调试，生产工艺设计优化和批量产品质量监控中起着重要作用。影响。 汽车检具对于缩短项目周期，提高生产效率和产品质量具有重要意义。它是汽车工业的基本过程测试设备，是我国汽车工业制造技术与国际接轨的快速发展的重要标志之一。 1汽车零部件检查工具的发展状况得益于欧洲，美国和日本等汽车制造业的发展。关于汽车检具的研究起步较早，已经达到了比较先进的水平。它的检查工具用于汽车制造业。该应用程序非常完整，并且检查工具具有高度的自动化程度。例如，西班牙Tecno-matrix公司生产的仪表板装配检查工具采用Merlin运动传感器代替了手动百分表检测，具有很高的检测效率。意大利Marposs公司生产的检验工具采用CAPTOR数据系统，它可以无线收集由百分表测量的数据，并将这些数据传输到PDA以便技术人员进行分析。
目前，国外汽车生产使用了高度自动化的实时在线检测设备，可以在整车和零部件生产过程中及时反映出优质汽车检测工具的发展现状和趋势。窦汉宇（一汽汽车有限公司质量保证部），吉林长春130012）摘要：从检验工具的实际应用出发，从三个方面进行研究和分析：缩短检验工具项目周期，降低了检验工具的制造成本，提高了检验效率和测量精度。解决方案的设计，制造和管理。阐述了检验工具未来的标准化，系列化，可回收性和智能化的发展趋势，对检验工具行业的发展具有现实指导意义。关键字：汽车检具;测量效率;准确性;标准化检查工具；序列化设计；智能中文图书馆分类号：TG76文档标识号：B文章编号：1001-2168（2017）04-0001-06 DOI：10.16787 / ki.1001 -2168.dmi.2017.04.001车辆检查夹具的发展现状与趋势窦汉玉（一汽汽车有限公司质量保证部，吉林长春130012）摘要：从检查夹具的实际应用来看，研究了缩短制造周期，降低制造成本，提高测量效率和精度的方法，结合具体情况，提出了检具设计，制造和管理的解决方案，最后提出了标准化，系列化，回收利用和智能化的解决方案。检具是未来的发展趋势，对模具工业具有指导意义。关键词：检具；测量效率；精度；标准化检具；服务设计化；聪明————————————————接收日期：2017-01-09。
关于作者：窦汉玉（1982-），男（汉族），吉林省长春市人，注册质量工程师汽车检具，主要从事汽车零部件质量检验。 1在线出版时间：2017-04-14 16:58:59在线出版地址：Mold Industry 2017 Vol。 43问题4 [1]。随着我国汽车工业的快速发展，市场对汽车零部件的质量要求越来越高，主要汽车制造商之间的竞争已演变成汽车质量的竞争。作为质量管理的重要工具，检验工具也得到了迅速发展，并且检验工具公司大量涌现。目前，我国的检验工具行业已经从单纯的国外仿制研究转变为独立的技术研发。新的设计概念，新的结构方案，新的标准零件系列，新的材料用途和新的加工技术陆续出现[2,3]。现在汽车检具的使用已成为汽车公司及其零部件供应商的生产资格的体现。因此，汽车检具的设计与制造已成为国内汽车工业研究的新热点。研究机构和汽车公司都在检具设计中，制造和测试的研究取得了相对丰富的成果。华东理工大学的姚兴军[4]通过分析检验夹具的标准要求和设计方法，开发了通用的CAD软件平台来建模零件检具设计。他以Pro / E平台的通用模板为基础，分析了其表面组功能设计的三种检查夹具实体和轮廓的方法：挤压以生成被子，加厚被子，用被子修改实体以及分析使用步骤族表功能来建立和使用检查治具的规则零件库。
Siemens [5]使用Siemens PLM Software的UG NX软件作为检具设计开发平台，并使用UG / Ope-nAPI，UIStyler，Menuscript和Visual Studio.Net作为检具设计开发工具来完成汽车玻璃。 检具设计开发了一个知识库，并基于此数据库开发了“基于知识的汽车玻璃检查工具快速设计系统”。华中科技大学刘明[6]开发了基于弯头检测工具的汽车管道检具设计系统，并通过参数化模板技术建立了弯头检测工具及其他附件标准零件库的设计模块。 。提供了一个用户界面，供设计人员自己管理标准零件系统，并开发了工程图输出模块，有效提高了弯管检查工具的设计效率。上海交通大学的刘飞[7]从白车身检查工具的质量评价方法入手，旨在解决验收阶段的质量问题，建立了一套综合制造指标体系。质量检验工具，并开展了检验验收工作。规范车辆各项评估指标，有效保证了检验工具的质量；胡才奇[8]结合了汽车白车身检测工具总体选择设计，结构框架设计和设计优化三个阶段，并开发了基于神经网络的汽车检具模型选择方法，汽车零件结构设计方法。基于特征映射技术和设计方法的汽车检测工具，验证了汽车零件检测工具的鲁棒性汽车检具，并通过应用实例验证了该方法的有效性和实用性。
中北大学的李蓓[9]研究了汽车检具的生产管理和汽车检具制造车间的设备布局，并使用3D仿真软件Flexsim建立了当前产品的Flexsim仿真模型生产线执行生产线的性能。分析和优化以提高汽车检具的生产效率。可以预见，我国汽车工业的健康发展将持续5到10年。为了对新模型进行尺寸检查和质量控制，中期改造和年度改造，主要的汽车制造商和大多数汽车零部件供应商需要生产相应的汽车零部件检查工具。这些需求将伴随着我国汽车工业的发展。长期存在，检查工具行业在未来的市场中仍有广阔的空间。 2汽车零部件检测工具面临的问题伴随着我国汽车工业的飞速发展。车型升级的步伐正在加快，汽车项目的周期越来越短，市场对汽车质量的要求越来越高，汽车的价格也在不断下降。 ，成本压力日益增大的发展趋势，相应的汽车零部件检测工具的开发应满足周期短，质量高，成本低等要求。当前的汽车项目和零件检查工具项目在周期，质量和成本方面存在突出的问题，这影响了汽车检具行业的健康发展。2.1检查工具项目周期长，车辆项目周期短的问题（1）检查工具启动时间晚，设计周期长，车辆项目周期越来越短。 1950年代的周期大约为15年，1980年代整个车辆的更换周期大约为7年，而目前的国内新模型开发周期大约为2至3年。
随着市场的快速发展，市场需求转瞬即逝，车辆项目不应延误。但是，检查工具的启动条件已经完成。通常，需要零件的3D数据，二维图纸，GD＆T图纸或产品招标书以及车辆组装环境数据来确定检查工具的定位元素和检测特性，从而导致检查工具的激活。该时间比成形部件的模具启动时间晚一个月，并且完成时间通常比模具制造晚。 （2）检查工具的制造和测试周期长，导致项目延迟。传统的检查工具的处理和制造通常使用车床，铣床和线切割。它也需要钳工装配加工，并且使用3-轴和5轴CNC加工中心尽管可以缩短加工周期，但钳工装配，装配精度调整和三坐标检查的周期仍然更长2.2检查工具价格持续下降的问题以及制造成本的持续增长检具设计检验公司数量的快速增长，行业竞争以及整个2模具行业2017年第43卷第4期车辆成本的压力导致价格持续下降据统计，与10年前相比，汽车零件检查工具的价格下降了近50％，例如保险。组装工具的费用在2005年一般在50万元左右，而在2015年价格仅为200到30万元。与此相对应的是，检测工具本身的人工设计成本不断增加，成本不断增加。原材料，由于提高了效率所导致的制造成本并未显着下降，导致检验工具的利润率不断降低，并且行业损失问题更为普遍。2.3传统检测工具的测量效率低，精度低以及汽车零件尺寸精度不断提高的问题。车身尺寸精度控制是汽车制造商的关键技术。无论是“ 2 mm工程”还是“ 6 sigma管理”，其本质都与基于数据的检查和监视系统密不可分。通过制造过程中的检查数据，建模分析可以控制车身和零件制造中尺寸偏差的来源，确保制造的稳定性，并最终提高车辆的组装精度。
但是，目前，通常使用手工测量工具进行检测，测量效率低，手工测量误差大。另外，使用“通过和停止规”测量导致无法获得特定值。测量效率和手动检测中的错误会导致系统数据统计分析困难，从而影响整辆车的质量。通常，检查工具的制造精度较低与整个车辆精度的持续提高之间的矛盾变得越来越突出。检查工具的当前制造精度仍保留在定位孔中。制造精度为-0.1〜+0.05mm，制造检查模块。精度为±0.1mm，检测模块的制造精度为±0.15mm。相应地，整车的质量和精度要求越来越高，大型内饰件装配的精度要求≤1mm，结构注射件的尺寸精度要求达到0.5 mm，并且密钥匹配要求可以达到0.3 mm。如果我国传统检验工具的制造精度大大提高，在目前的制造技术水平下将带来更高的加工难度和更高的加工成本。 3汽车零部件检查工具的问题和未来发展趋势的解决方案3.1缩短检查工具的项目周期的解决方案3.1.1模块化和序列化的设计有助于缩短检查工具的项目周期。乐高积木是一种玩具。常见的儿童玩具可以使用基本零件构造成不同的结构。从某种角度看，汽车零件检查工具的设计结构与构件类似，检查工具由检查工具底板，支撑结构，定位机构等组成。另外，同一OEM的同类产品基本相同，检测模块的形状相似，不同OEM的检查机制差别不大，具有模块化的前提。
因此，模块化设计概念也可以在检具设计中采用，使用模块化设计代替单订单设计以缩短开发周期。在检查工具的模块化设计和应用中，可以根据不同的尺寸规格将模块形成序列化的模块，并可以建立序列化的规格数据库，可以在设计时直接从数据库中选择序列化的数据库，从而缩短了周期。建立数据库后，可以使用公司内部的通用数据库，也可以使用市场标准的行业数据库，即专业的检验工具制造公司提供检验工具的特殊模块，例如一系列标准化基板（请参见表[ 1），系列支撑机构规格，转向机构模块（请参见图1），用于定位轴孔的标准零件（请参见图2），滑动机构等）。表1某汽车制造商的底板的技术要求冲压焊接检查工具1234号底板长度规格L / mmL> 2 0001 000
3.1.2 检具设计平台参数化有利于缩短检查工具的项目周期。检具设计使用参数化设计，同一OEM的整车和零件设计结构具有连续性，不同的模型和特性。修改通常采用相同或相似的结构设计模式。在检具设计中，建立了车辆零件模块的检具设计库，并设置了平台车的模块检查数据。在设计类似产品时，可以在原始钣金数据或结构数据中替换并刷新原始曲面，从而可以快速实现检验工具的模块化设计。相应加工中心的CNC加工程序也可以通过类似的刷新编程方法来提高设计效率。 3.2标准化，通用化和可循环使用的设计降低了检查工具的制造成本3.2.1专业化集成减少了设计检查工具系统的难度。检查工具的高制造成本主要是由于其单件订单式生产。零件制造精度高，设计难度高，复杂检具设计，程序设计等特征仅用于单件订单生产，无法形成批量生产。据统计，检查工具设计，程序设计和基于订单的工具更改占检查工具制造成本的50％以上。如果采用批量生产，将降低制造成本，发展空间很大。汽车零部件检查工具的设计和开发需要高素质和富于创造力的工程师和技术人员。检查工具的生产和制造也需要高水平的操作经验和技能水平。但是，检查工具项目是不连续的，检查工具公司经常面临着项目较多时加班，项目少时不加班的问题。 汽车检具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟。 检具设计应该使用更多的标准零件，以避免每个公司进行单独的设计和制造，从而导致设计师和程序员的比例较高，人均产出较低以及成本负担增加。
3.2.2降低成本的检查工具的可回收设计检查工具的原材料成本是总成本的重要组成部分，约占总成本的30％。目前，我国汽车的使用寿命相对较短，有5年的新世代，2年的内外饰件改型和1年的外饰件改型。检查工具，特别是内部和外部装饰检查工具的使用寿命非常短。项目完成后，检查工具的准确性得到了很好的维护，但是它们不能重复使用，只能用作废品。目前，通常用于检查工具的材料是铸铝，铝型材，铸钢，不锈钢，钢型材，替代木材等。除替代木材外，其他材料都具有尺寸稳定性，重复循环，再加工，并重复使用。 ，特别是底板和检查工具的支撑结构的有用价值很高[10]。目前，同一类型的新机型一般都采用平台设计，不同机型内部零件的结构变化很小，只有部分变化，为重复使用创造了有利条件。目前，一汽轿车公司的一些检查工具，特别是三坐标检查，已经被回收再利用。图3显示了一汽汽车公司D090模型项目的白车身侧面的检测支架。检测支架采用精密轮廓和多孔桁架结构。型材通过定位块和定位销连接。每个安装位置的安装距离均为20 mm。孔可以随意安装。由于使用的精密多孔轮廓均为标准尺寸，因此在停止生产该模型项目后，可以在新的检查工具项目中使用这些轮廓。图3白车身侧壁测量支架柔性检查工具是资源回收的一种特殊形式。它使用带有可移动定位和夹紧装置的固定底板来快速夹紧和定位零件，然后使用三坐标测量来实现零件检测。
通常用于平台产品，例如地板，门，挡泥板，前盖，后盖等。柔性检查工具具有特殊检查工具所没有的优点。一套灵活的检查工具只需稍作调整即可测量不同的产品。它具有自动检测，准确性高，维护成本低和开发周期短的优点[11]。另外，基于关节臂测量机的柔性检查工具（见图4）和以单节测量卡尺为主体的基于通用机器人的测试设备），被测零件均由基础支撑。支架，以及不同植入前的程序可以简单快速地完成相应部位的测量。 [12]检查工具的重复使用对检查工具的日常维护提出了更高的要求，应采用规范的管理以确保底板不被修改。变形后，请在回收前检查底板的精度。 3.3智能检查工具可提高检查效率和测量精度。传统的汽车零件检查工具通常使用零件的数据采样，分析和处理来确定它们是否合格.4模具工业2017卷43 No. 4图4关节臂测量机但是，随着汽车制造水平的不断提高，汽车制造商对零件检查工具的功能要求已经从判断资格转变为在线尺寸测量。并通过数据统计和分析，确定监控生产系统是否稳定。整车生产线和零件生产线的当前周期通常为数十秒，不再可以手动操作，并且检查工具需要智能化和自动化。情报。化学检测工具在传统检测工具的基础上，增加了自动测量机制，并结合信息处理系统，自动生成零件检测报告和数据分析报告，提高了测量效率，减少了手工测量错误，避免了数据处理错误分析，提高了检查报告的准确性和测量效率[13]。
在线处理产品检验数据的自动统计分析和比较可以确定被测数据大小的一致性，稳定性和一致性。在程序中设计异常大小波动和异常趋势的警报规则，以在生产线上实现预防性警报，避免不合格产品，批量生产以及生产线的持续恶化，并将检查工具的质量降至最低。图5显示了用于汽车玻璃的智能检查工具，图6显示了智能检具的分析和显示终端。图5汽车玻璃智能检具智能检查工具功能需要有效地判断零件的质量状态和趋势。 6 智能检具分析并显示端子电位。 检具设计充分利用业界的光电技术和机械加工技术，使汽车检具具有更高的灵活性和智能水平，并提高检查工具企业的技术和成本竞争力。当前，激光测量技术也是汽车检具技术发展的重要内容，并且已开始逐步使用，如图7所示。图7激光测量技术在汽车制造中的高度测量中的应用非常重要对提高汽车质量具有重要意义。汽车的白车身冲压覆盖件（例如四门和两盖产品）是自由曲面，并且检查要求是表面轮廓，包括测量点的选择，检查精度的保证和测量效率。传统的三坐标测量机和专用零件检测工具都存在效率低，精度低的问题。激光扫描测量仪扫描并收集弯曲零件的表面和轮廓上的数据，结合数据处理，三维重建和数模比较，然后将测试零件的数据与CATIA / UG 3D数模进行分析和比较，并获得零件尺寸和数模一致性和差异点，并输出最终检验报告[14]。
基于计算机视觉和图像处理技术的汽车零件检查系统在智能和快速测量方面比传统的接触检查系统具有更大的优势。它主要使用CCD相机实时拍摄汽车零件以获得数字图像，然后通过计算机器视觉检查技术（2017年第4卷第4期，模具工业）来确定要检查的汽车零件的质量信息，并进行比较它与标准模板或设计参数一起监视产品尺寸和加工质量。图8显示了汽车密封件的外观检查设备。图8用于汽车密封环视觉检测设备的激光测量技术和计算机视觉技术在提高测量精度和提高测量系统的灵活性方面具有一定优势，但是它们的设备成本很高，并且检测定位通常需要与传统量具结合使用定位。汽车制造业可以得到某些应用[15]。当前，智能检测工具在检测工具行业中所占的比重不大，但代表了汽车零部件检测行业技术的新发展方向。未来，人力资源将继续紧张，并将发挥越来越重要的作用。 。 4结束语我国汽车制造业已发展成为世界上最大的市场，其车型众多且发展迅速。整车及零部件广泛用于多品种混合流水线生产方式。传统的专用检查工具不通用，工作效率低。检测精度低且不可重复使用的问题限制了其现代生产模式。为了满足不断提高汽车生产质量的要求，检查工具制造技术向模块化，序列化，标准化，灵活性和智能化的方向发展已成为汽车检具行业的主流趋势。
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