三坐标测量机在汽车行业中的应用.pdf

三坐标测量机在汽车行业中的应用

青岛前哨朗普测量技术有限公司徐明

[摘要]本文叙述了三坐标测量机在汽车行业中的广
泛应用，如：在线检测和监控，薄壁件及车身检测和
扫描，焊接件及车身分总成批量生产时的质量控制和
统计分析报告，通用和专用测量软件包的应用，测量
过程的辅助工具等等。
[关键词]三坐标测量机、逆向工程、柔性在线
控制、夹具、上下料系统、通用测量软件、曲
线曲面测量

前言
三坐标测量机是在20世纪中叶以后发展起来的
集光学、微电子技术、机械设计和制造、计算机硬件
和软件、自动控制技术等多种高科技为一体的高效精密的通用型计量设备，能够利用三轴的
相互移动，在数字控制系统的监控协调下，通过界面友好功能强大的软件的操作，准确地测
量出零件的点、线、面等基本元素的特征和相互关系，以及空间位置尺寸以及相关尺寸的形
状位置公差等。近几年来，随着计算机硬件和测量软件技术的飞速发展，用于特殊功能检测
的曲线曲面测量软件、钣金件和薄壁金属件测量软件、各种齿轮检测和评价软件以及螺纹检
测等各种复杂几何型面的检测软件相继问世，加之以光学扫描、激光扫描、CCD技术的应
用，逆向工程的不断发展，使得测量机的应用前景和领域不断扩大。测量机已成为航空、航
天、机械、汽车制造等领域不可缺少的检测设备，是设计、制造、检测一体化的重要单元。
在汽车行业中，测量机不仅可完成汽车生产线上的自动在线检测、关键零部件的质量控制，
同时还可应用于汽车开发、研制、生产的全过程，加速了汽车的研发周期，优化了外形设计，
并开辟了汽车领域研发制造的新纪元。
本文主要论述了三坐标测量机在汽车行业的主要应用，以及三坐标测量机在不同领域
的应用，测量软件及辅助系统的最新发展，以及测量机在汽车工业的广泛用途。

汽车的生产和制造离不开测量机
产品的高质量从根本上讲是通过制造过程来实现的，而不是依靠最终检验来获得的。
现代制造行业中的质量目标是尽可能保持零件的生产与设计要求一致。然而，要保证生产过
程和设计的一致性则必须对制造流程进行控制。控制制造流程最为有效的方法是准确地测量
工件尺寸，获得尺寸信息后，分析和反馈数据到生产过程中，从而持续提高产品质量。对于
汽车类大批量生产企业尤其应注重和强调过程控制。
过程控制的核心是准确地测量工件尺寸。三坐标测量机是准确获得测量和评价尺寸数

PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn
据的最有效方法之一，并可由一台设备代替多种表面测量工具、平面测量工具、昂贵的固定
或定制组合量规，以及精密的手工测量工具，从而大大减少了完成复杂的汽车检测所需时间。
测量机在为过程控制提供尺寸数据等生产过程状况的有用信息的同时，还可提供入厂产品检
验、机床校验、客户质量认证、量规检验、加工试验以及优化机床设置等附加性能。
针对在汽车制造业中应用较多的冲压件、白车身、分总成及座椅和内饰件检测，三坐
标测量机的制造商又相应开发了有关输送、装夹等辅助环节和钣金件检测程序，从而保证了
组件的安装和零件的互换性好及车身的外形美观。

三坐标测量机在汽车生产的不同领域应用
贯穿汽车研发、生产整个流程的始终，不同类型的三坐标测量机在其中每一个环节，
都发挥着重要作用。现以汽车生产中两大类主要部件：箱体类工件和薄壁类工件为例，论述
测量机在主要应用。
（一）、薄壁件：
薄壁件是汽车行业中使用较多，同时质量要求较高，又难以进行测量的一类部件。主
要包括白车身、分总成、冲压件、仪表板、内饰件、塑料件等部件。现以现代化汽车制造厂
的典型设计生产流程为例，介绍一下测量机的典型应用。

汽车行业典型的设计、制造流程
如上图所示，汽车的设计、制造需要经过造型、设计、试制、验证、批生产等主要环
节。贯穿设计和制造的流程，又包括外协、内部配套、入厂检测等必要环节。针对各个环节，
不同类型的测量机发挥着其应有作用。如在造型设计阶段所需要的从原始物理原型产生关于
设计的初步CAD模型，和在试制阶段的反复验
证和优化，对于内部、外部供应商产品的质量控
制等等。凭借不同类型测量机的介入，使得汽车
的设计制造拥有了更加得心应手的工具。
白车身的检测：

PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn
可以采用大型水平臂测量机或龙门测量机，这些机器都具备足够大的测量范围来检测
轿车的白车身：
1)、在精度要求满足的情况下，考虑到车身特征，建议首先选用水平臂测量机。原因
如下：
水平臂测量机的开敞性比较好，其工作底台都可以沉入地下，其上表面与地面平齐。
这样就可以从各种角度对零件进行吊装，十分方便，容易；
水平臂结构形式能使测头较易进入工件的各个被测部位，包括车身骨架内部区域或各
种