測(cè)量用三維H點(diǎn)裝置的尺寸校準(zhǔn)技術(shù)研究

陳錫林, 朱凱捷, 周新良

Chen Xilin, Zhu Kaijie, Zhou Xinliang

（上海機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)中心，上海 201805）

1 三維H點(diǎn)裝置定義及組成

三維 H 點(diǎn)裝置是一種能夠反映成人座椅輪廓，檢測(cè)車(chē)輛關(guān)鍵參考點(diǎn)和測(cè)量的裝置。它的尺寸準(zhǔn)確與否直接影響到廠商對(duì)汽車(chē)座椅R點(diǎn)位置的設(shè)計(jì)，并影響到汽車(chē)座椅的實(shí)際H 點(diǎn)，同時(shí)對(duì)駕乘的舒適性、安全性等構(gòu)成一定的影響。

三維H點(diǎn)裝置由空間點(diǎn)、線、曲面構(gòu)成，具體為背板、座板、連接膝關(guān)節(jié)的T型桿、大腿桿、小腿桿、頭部空間探測(cè)桿、配重塊等，如圖1所示。

2 校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備

2.1 三維H點(diǎn)裝置的參數(shù)分析

選取SAE J826 NOV2008（下稱(chēng)J826）三維H點(diǎn)裝置作為校準(zhǔn)對(duì)象，根據(jù)J826中的要求，結(jié)合GB/T 11559—1989 標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際使用過(guò)程，可以概括出以下主要計(jì)量尺寸參數(shù)，如圖2所示。

2.2 測(cè)量輔助夾具的制作及使用

為了保證尺寸參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確可靠，結(jié)合J826要求及現(xiàn)場(chǎng)可操作性，需要設(shè)計(jì)一套測(cè)量用輔助夾具，以滿足測(cè)量時(shí)三維H點(diǎn)裝置安裝位置要求，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性及有效性，輔助夾具如圖 3所示。為了減輕重量，夾具使用全鋁合金材料，并可在不妨礙三維H 點(diǎn)裝置安裝的前提下適當(dāng)作掏空處理，制造時(shí)應(yīng)保證靠板與底板平面垂直，同時(shí)小腿標(biāo)定桿應(yīng)垂直于底板平面，T型桿固定槽在上下移動(dòng)過(guò)程中應(yīng)始終平行于底板平面。

3 開(kāi)始校準(zhǔn)

3.1 三維H點(diǎn)裝置的安裝

3.1.1 校準(zhǔn)前先用定值扭矩扳子（3.6 N?m）將H點(diǎn)配重塊懸架處鎖緊螺母擰緊，保證軀干部分不會(huì)左右晃動(dòng)。

3.1.2 將三維 H 點(diǎn)裝置按要求放置到輔助夾具上，使背板與垂直靠板盡量貼合，用塞片驗(yàn)證A1、A2，A3（如圖 2）3處間隙是否一致，如果不一致則進(jìn)行調(diào)整直到一致，這樣能保證安裝好后背板與座板相互垂直。

3.1.3 移動(dòng)圓柱墊棒直至大腿桿與底板平行（此過(guò)程可以使用電子水平儀進(jìn)行簡(jiǎn)單驗(yàn)證），分別測(cè)量大腿桿 B1，B2 兩處到底板平面的距離是否一致，以保證大腿桿軸線與底板平面平行。

3.1.4 測(cè)量三維 H 點(diǎn)裝置底板兩側(cè)的 H 點(diǎn)標(biāo)記鈕中心（H1，H2）到底板平面的距離是否一致，如不一致則應(yīng)移動(dòng)底板或在底板下墊間隙片，直至兩距離一致，以保證H 點(diǎn)支軸與Y軸平行。

3.1.5 測(cè)量三維 H 點(diǎn)裝置底板兩側(cè)的 H 點(diǎn)標(biāo)記鈕中心（H1，H2）到垂直靠板的距離是否一致，如不一致則應(yīng)移動(dòng)背板或在背板后面墊合適的間隙片，反復(fù)測(cè)量直至兩距離一致，以保證H 點(diǎn)支軸與垂直靠板平行。

3.1.6 重復(fù)3.1.2～3.1.5過(guò)程，各尺寸誤差應(yīng)控制在0.2 mm以內(nèi)。

3.2 測(cè)量驗(yàn)證各尺寸參數(shù)

3.2.1 本次校準(zhǔn)使用便攜式關(guān)節(jié)臂測(cè)量系統(tǒng)Romer75作為主要測(cè)量設(shè)備，將三維H點(diǎn)裝置按3.1要求放置到輔助夾具上，以大腿桿中心為X軸，H 點(diǎn)支軸為Y軸，軀干軸線為Z軸，H 點(diǎn)為原點(diǎn)建立三維空間坐標(biāo)系。

3.2.2 在三維坐標(biāo)系下測(cè)量各角度盤(pán)處的角度（θ1，θ2，θ3），各角度參數(shù)均投影到X-Z平面上，驗(yàn)證角度盤(pán)刻度是否滿足要求，同時(shí)觀察各水平儀顯示位置是否準(zhǔn)確。

3.2.3 按圖 2所示要求測(cè)量各對(duì)應(yīng)尺寸，所有尺寸參數(shù)均應(yīng)投影到X-Z平面上進(jìn)行評(píng)價(jià)，在測(cè)量大腿桿各檔位（10%、50%、95%）過(guò)程中，注意動(dòng)作輕巧，避免三維H 點(diǎn)裝置主體晃動(dòng)，必要時(shí)在測(cè)量前可以使用硅膠固定三維H 點(diǎn)裝置。

3.2.4 測(cè)量小腿部分尺寸時(shí)可以將 T 型桿安裝到小腿膝關(guān)節(jié)處，小腿膝關(guān)節(jié)盡量靠近 T 型桿中部，然后將T 型桿插入小腿標(biāo)定架T 型桿固定槽中，調(diào)節(jié)T 型桿固定槽高度，使小腿內(nèi)側(cè)平面與標(biāo)定架垂直小平面貼合，然后用壓緊螺母鎖緊，測(cè)量膝部、腳踝處角度盤(pán)角度（θ2，θ3），驗(yàn)證角度盤(pán)刻度是否準(zhǔn)確。對(duì)應(yīng)檔位（10%、50%、95%）S6，S7尺寸，可以使用膝蓋中心到腳踝中心的距離直接測(cè)量得到。

4 配重塊的校準(zhǔn)

配重塊可以使用經(jīng)計(jì)量合格的電子秤直接稱(chēng)重得到，這里不再展開(kāi)。

至此三維H 點(diǎn)裝置校準(zhǔn)完成。

5 校準(zhǔn)的意義

通過(guò)技術(shù)研究，可以解決三維H 點(diǎn)裝置的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，避免搬動(dòng)運(yùn)輸引起的損壞。同時(shí)通過(guò)校準(zhǔn)，可以清楚三維H點(diǎn)裝置的當(dāng)前狀態(tài)，為安全座椅R點(diǎn)設(shè)計(jì)、測(cè)量等提供數(shù)據(jù)，從而更好地反映座椅的實(shí)際狀態(tài)。

[1]GB/T 11559-1989, 汽車(chē)室內(nèi)尺寸測(cè)量用三維H 點(diǎn)裝置.

[2]Devices for Use in Defining and Measuring Vehicle Seating Accommodation SAE J826 NOV2008.