賈曉東，鄧滔，黃建茌

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

前言

白車身門框內(nèi)間隙，是指白車身的車門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，車身門框膠條的安裝面和車門內(nèi)板的膠條壓縮面之間的距離。門框內(nèi)間隙過(guò)大，膠條密封不嚴(yán)，導(dǎo)致車門漏水[1]；門框內(nèi)間隙過(guò)小，關(guān)門時(shí)膠條的壓縮量過(guò)大，關(guān)門的阻力增加，導(dǎo)致關(guān)門力偏大[2]。由于白車身門框內(nèi)間隙位于車身內(nèi)部，受白車身結(jié)構(gòu)限制，常用的檢測(cè)工具檢測(cè)困難，難以準(zhǔn)確獲得測(cè)量數(shù)據(jù)，門框內(nèi)間隙無(wú)法得到有效監(jiān)控[3]。本文主要探討了UGI(Universal Gage Interface)測(cè)量軟件在門框內(nèi)間隙測(cè)量方面的應(yīng)用，該測(cè)量軟件測(cè)量精度高達(dá) 0.01mm，并可自由設(shè)定測(cè)點(diǎn)并讀取該測(cè)點(diǎn)的內(nèi)間隙數(shù)據(jù)，使整個(gè)門框的內(nèi)間隙處于有效的監(jiān)控狀態(tài)。

1 UGI測(cè)量軟件原理

UGI測(cè)量軟件主要由兩部分組成,分別為測(cè)量探頭與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

測(cè)量探頭由探頭本體、伸縮探頭及磁性墊片三部分組成，如圖1所示。探頭本體為測(cè)量探頭提供電源，并具有無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的作用；伸縮探頭可以根據(jù)門框內(nèi)間隙的大小伸縮，直接探測(cè)內(nèi)間隙數(shù)據(jù)；磁性墊片是用固定厚度的耐磨材料加工而成，確保測(cè)量探頭可以牢固地吸附在門框膠條邊上。

圖1 測(cè)量探頭

圖2 測(cè)量探頭工作原理

測(cè)量探頭有不同規(guī)格尺寸，需要結(jié)合所用車型的門框內(nèi)間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍選用合適的量程。測(cè)量探頭的量程，主要與磁性墊片厚度、探頭厚度及探頭伸縮量有關(guān)，其工作原理如圖2所示。由于車身及門蓋制造精度的影響，門框內(nèi)間隙具有一定的波動(dòng)性，在選用測(cè)量探頭時(shí)，內(nèi)間隙量程必須大于內(nèi)間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍。結(jié)合實(shí)際造車精度，測(cè)量探頭的量程，一般要比內(nèi)間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍大1.5mm，即滿足如下要求：

式中：

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要由測(cè)量軟件及無(wú)線接收器組成，如圖3所示。測(cè)量軟件可以編輯門框內(nèi)間隙測(cè)量程序，對(duì)數(shù)據(jù)記錄并按照設(shè)定格式輸出。無(wú)線接收器接收測(cè)量探頭發(fā)出的測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)COM3端口傳送到測(cè)量軟件。整個(gè)測(cè)量軟件的工作原理，如下圖4所示。

圖3 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

圖4 UGI工作原理

2 UGI測(cè)量軟件編程

UGI測(cè)量軟件編程，主要有5個(gè)步驟進(jìn)行，分別為：

1）設(shè)置測(cè)量程序名稱及保存路徑；

2）設(shè)置測(cè)點(diǎn)屬性；

3）設(shè)置測(cè)點(diǎn)位置；

4）設(shè)置輸出文件名稱；

5）設(shè)置輸出項(xiàng)目。

其中，設(shè)置測(cè)點(diǎn)屬性及測(cè)點(diǎn)位置是比較關(guān)鍵的步驟。測(cè)點(diǎn)屬性的設(shè)置，包括了測(cè)點(diǎn)數(shù)量及編號(hào)、測(cè)量探頭編號(hào)、測(cè)量次數(shù)、量具類型、磁性墊片厚度及內(nèi)間隙范圍等重要參數(shù)。以某小型乘用車為例，結(jié)合鈑金搭接狀態(tài)及門框大小，門框周邊布置16個(gè)測(cè)點(diǎn)為合理，因此測(cè)點(diǎn)總數(shù)為16點(diǎn)并依次編號(hào) 1～16。每個(gè)測(cè)量探頭都會(huì)對(duì)應(yīng)唯一的、不可更改編號(hào)，探頭編號(hào)已經(jīng)寫入探頭芯片中，便于測(cè)量軟件對(duì)測(cè)量探頭的識(shí)別對(duì)接。UGI支持多探頭同時(shí)測(cè)量模式，以雙測(cè)量探頭模式為例，即1次可以完成2個(gè)測(cè)點(diǎn)的內(nèi)間隙測(cè)量，共需8次測(cè)完，用字母A～H表示測(cè)量測(cè)量次數(shù)編號(hào)。量具類型選用wireless seal gap， 表示內(nèi)間隙測(cè)量。Offset表示磁性墊片厚度，本次選用5.0mm厚度磁性墊片，Offset取值5.0。該車型門框內(nèi)間隙范圍為13.0±1.5mm，因此LSL（內(nèi)間隙下偏差）取值11.5，USL（內(nèi)間隙上偏差）取值14.5。如上，即完成測(cè)點(diǎn)屬性的設(shè)置，如圖5所示。

圖5 設(shè)置測(cè)點(diǎn)屬性

圖6 設(shè)置測(cè)點(diǎn)位置

設(shè)置測(cè)點(diǎn)位置時(shí)，需結(jié)合測(cè)點(diǎn)分布圖，將測(cè)量次數(shù)、測(cè)點(diǎn)編號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái)，便于測(cè)量時(shí)確認(rèn)測(cè)量探頭的放置位置，如圖6所示。以左前門框?yàn)槔瑴y(cè)點(diǎn)沿門框周邊分布并編號(hào)1～16，通過(guò)軟件編輯，將測(cè)點(diǎn)分布圖與門框上的測(cè)點(diǎn)連線標(biāo)記。測(cè)量時(shí)，軟件顯示的測(cè)點(diǎn)編號(hào)就可以與測(cè)點(diǎn)分布圖中的測(cè)點(diǎn)標(biāo)記對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，提高測(cè)量位置的一致性。

3 UGI測(cè)量軟件應(yīng)用

門框內(nèi)間隙測(cè)量時(shí)，需預(yù)先打開測(cè)量探頭電源開關(guān)，再將測(cè)量探頭吸附在門框膠條邊上，如圖7所示，然后關(guān)閉車門進(jìn)行測(cè)量。車門關(guān)閉時(shí)所處的位置，對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大影響，車門偏外或者偏內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)偏大或偏小。因此，在測(cè)量過(guò)程中，前門與后側(cè)門、后側(cè)門與側(cè)圍之間，均要在腰線固定位置放置磁性吸塊，模擬車門的閉合狀態(tài)，保證前門與后側(cè)門、后側(cè)門與側(cè)圍平整，并確保每次測(cè)量時(shí)的基準(zhǔn)一致，如圖8所示。

圖7 測(cè)量探頭放置示意圖

圖8 磁性吸塊放置示意圖

在測(cè)量過(guò)程中，UGI測(cè)量軟件可以即時(shí)顯示對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的內(nèi)間隙數(shù)據(jù)，如圖9所示。當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，可隨時(shí)對(duì)測(cè)量過(guò)程確認(rèn)并進(jìn)行原因分析。在工程需要的情況下，也可以臨時(shí)改變測(cè)點(diǎn)，將測(cè)量探頭放置于特定位置，以測(cè)量特定測(cè)點(diǎn)的內(nèi)間隙數(shù)據(jù)。內(nèi)間隙測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)軟件處理并輸出后，需要結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行必要的編輯整理，便于查閱分析，如表1所示。

圖9 UGI測(cè)量結(jié)果顯示

表1 左前門內(nèi)間隙測(cè)量結(jié)果

UGI測(cè)量軟件操作簡(jiǎn)單，測(cè)量范圍廣，目前已經(jīng)在所有量產(chǎn)車型上投入使用。通過(guò)該軟件，可以準(zhǔn)確監(jiān)控門框內(nèi)間隙現(xiàn)狀及波動(dòng)趨勢(shì)，在提升車門安裝精度方面意義重大。對(duì)某車型的FTQ(一次下線合格率)統(tǒng)計(jì)，UGI測(cè)量軟件投入使用后，車門關(guān)門力過(guò)大問題降低了90%，因內(nèi)間隙過(guò)大導(dǎo)致的漏水問題降低了97%以上，改善效果明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)采用 UGI測(cè)量軟件，白車身的門框內(nèi)間隙得到了準(zhǔn)確的測(cè)量，提升了門框內(nèi)間隙的監(jiān)控能力，在解決車門關(guān)門力大、車門漏水等質(zhì)量問題方面提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。UGI測(cè)量軟件，具有結(jié)構(gòu)輕便、通用性強(qiáng)、測(cè)量精度高等特點(diǎn)，對(duì)提高白車身車門裝配質(zhì)量，提升整車感知質(zhì)量，具有較高的推廣意義。

[1] 杜克強(qiáng),張海華.車門密封膠條漏水因素以及解決方法[J].裝備制造技術(shù),2013,（11）:201-203.

[2] 魏勛強(qiáng).汽車車門密封條對(duì)車門關(guān)閉力影響因素探索[J].中國(guó)科技信息2012,（9）:126.

[3] 邵何興,王學(xué)敏,韓宇.三維白光掃描技術(shù)在白車身內(nèi)間隙檢測(cè)中的應(yīng)用[J].汽車工藝師,2017,（9）:44-45.