和豪濤+常書戰
摘要:在分析車身修復現有測量方法的基礎上,提出目測、一般測量工具測量法和計算機測量法三種方法,研究三種方法的使用范圍、測量特征,并對車身尺寸圖數據、測量工具使用注意事項等進行詳細的說明。最后,得出要依據車身的損壞程度和修復的部位來確定三種測量方法的合理使用,從而提高車身修復的效率和品質。
關鍵詞:車身測量;車身修復;測量基準;計算機測量法
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)03-0108-04
“車身修復技術”課程是高職汽車整形技術專業的一門核心專業課程。車身測量是車身修復教學中一個重要的環節,是車身修復程序中必須進行的操作。碰撞導致汽車車身變形之后,車身整體定位參數就會發生變化,對車輛穩定性、平順性、安全性、使用性等都會產生至關重要的影響。在事故車的損傷評估、校正、板件更換及安裝調試時都需要用到測量技術。在現代的車身維修技術中,車身測量占據著極其重要的地位。因為測量所得到的數據是車身損壞認定的可靠依據,同時車身測量工作對于修復質量好壞的影響非常大。測量不精確而造成車身修理不徹底會影響到車輛使用時的安全性、穩定性和平順性,如懸掛的空間尺寸不正確,會影響車輪定位參數。因此車身修復人員必須掌握準確、高效的測量方法。
車身的測量就是用專用工具和設備,測量車身上各參考點的位置,將測量結果和標準數據進行比較,確定車身所受損壞的范圍、方向與程度,為車身的診斷和校正提供依據。車身的校正或更換主要構件,都需要通過測量來保證其相關的形狀、尺寸和位置精度。
車身測量基準
基準面 基準面是汽車設計時,為了便于測量車身高度尺寸而假想的一個平滑的平面,如圖1所示。該平面與車身地板平行,并與之有固定的距離。生產廠家測量得到的汽車高度尺寸都是以該基準面為基礎進行測量而得到的。它是汽車撞傷修理的主要參考平面。
中心面 中心面也是一個假想的平面。它在長度方向將車輛分為相等的兩部分,即左半部分和右半部分。所有的寬度尺寸或橫向尺寸都是以中心面為基準測量的,如圖1所示。對稱車輛左、右半部某一點距中心線的距離是相等的。
零平面 為了正確分析車輛的損壞情況,前面將車身分成如圖1所示的前部、中部和后部三部分,分割三部分的基準面稱為零平面。汽車撞傷時往往影響到多個部分,但因為車身中部被制造得很堅固用來保護乘客,不會輕易地彎曲。所以,通常采用這部分作為一個測量基準,來測量不同零部件的寬度或長度。在這個部分的邊緣上定義了前后兩個零平面。長度方向的測量結果是以零平面為基準而測得的,要設立兩個零平面是因為車輛可能發生前部或后部的損壞或者兩部分都受到損壞,所以必須要有一個參考點來進行長度的測量。
測量方法
(一)目視測量
車身修復時使用的測量方法可分為目測、一般測量工具測量法和計算機測量法三種。
目視測量是用眼睛檢查,它是損傷評估的第一步。先從全車檢查開始,然后再做損傷部位的檢查。目視測量的目的是發現一些無法明顯辨認出來的損傷,如鋼板上的變形、刮傷、扭曲或裂痕。
全車檢查 不論是整體式車身或是大梁式車身,其車身結構都是由堅硬的車身零件焊接而成的。因此,在撞擊區域中的撞擊力會由車身鋼板傳至周圍鋼板,在大部分的撞擊事故中,撞擊力甚至會傳至車輛的相對側。利用事故發生時的相關信息,修復技術員在全車檢查時,找出最初遭受撞擊的部位,判斷遭受撞擊的方位,然后沿著撞擊力的傳遞方向來檢查車身的損傷。
檢查裝配間隙 外側車身鋼板,如車門、翼子板和后翼子板是用螺栓固定或焊接在車身大梁上,檢查各車柱和翼子板隔板的損傷程度,可以借此檢查各車門和發動機蓋打開或關閉(檢查鎖扣和發動機蓋開啟器的連接情形)的作用情形來判斷,也可以借此檢查相關周圍鋼板的裝配間隙來判斷,如圖2所示。如果在這些部位上發現任何不正常情形,則必須使用測量工具來測量這些異常部位的尺寸。車身鋼板的組合間隙必須是車輛四輪全部在地面上才能做檢查。如果車輛被舉起,則全部車身可能會伸縮,如此可能會影響車門的組合情形。
詳細檢查車輛 車身設計目的是有效地吸收和分散撞擊力,以使駕駛艙保持完整。車身的前、后部位(包括發動機室和行李廂)都配備有能量吸收區域,其目的是當車輛受到撞擊時,能使車身變形以吸收撞擊力并將傳至駕駛艙的撞擊力減至最小。但是,因為撞擊力是由車身來傳遞,所以除了能量吸收區域外,絕不可忽視檢查其他區域車身鋼板的變形,即是撞擊力傳遞的最好證明。同時,因駕駛艙使用有效抵抗和分散撞擊力的加強梁,所以駕駛艙強度較強,不容易變形。因為能量吸收區域比較容易變形,所以當執行目視評估時,必須記住能量吸收區域這個重點。
(二)一般測量工具測量法
雖然可以用眼睛來看出鋼板或大梁是否扭曲變形,但是無法精確說明到底扭曲變形量是多少。因此,借助測量工具來確認變形量就變得非常重要。對于一些碰撞相對嚴重的事故車,如擋泥板加強件、門框等部件產生變形,這些板件的修復就需要使用測量的方法來定位。使用測量工具來測量車身和大梁的尺寸后,以數據形式來判斷損傷的程度。將尺寸測量結果與標準值做比較,修復技術員以數據形式來了解車身遭受撞擊損傷的程度,同時可以制定適當的車身校正計劃,以掌握修理的程度和質量。
不管車輛或車身校正臺的種類為何,卷尺、車身尺寸量規、中心量規等等都是通用測量工具。一般的測量工具的測量有標準值測量法、左/右差異測量法、中心測量法。
一般測量工具使用注意事項 車身尺寸圖由平面尺寸和直接尺寸構成。在車身尺寸圖中發動機室車身底盤以直接尺寸和平面尺寸構成,發動機室和開口部位均由直接尺寸構成。所以,有高低差存在的點位置用直線尺寸來測量其數値、傾斜角及孔徑的不同等會導致測量出來的標準值不同。為確保測量的精確性,測量工具必須做適當的校正。校正即歸零,是將測量工具上的指示值與歸零尺寸的指示值之間的差異做校正的過程。特別是有許多可滑動部位的測量工具,如車身尺寸量規,不僅在使用前必須做校正,在使用后也須做校正。此外,車身上的孔或螺栓的中心才是測量的位置,而一般修復技術員在測量時只是測量孔或螺栓的邊緣,不同情況下測量會有誤差或者測量錯誤,只有當兩個測量孔同樣大時才可以直接測量同側邊緣得出測量值,否則應該測量兩個孔的內側邊緣和外邊緣,然后取其平均值就是兩個孔的距離,如圖3所示。
標準值測量法 標準值測量法是一種將車身尺寸圖上已知點的直接尺寸(標準值)與車身各個點的測量值做比較。根據差異的結果便可判斷損傷的程度和撞擊的方向。測量長度、寬度、對角線和高度方向,便可判斷損傷的程度。以二維空間尺寸分析圖來掌握損傷狀態,由于比較物是一個標準值,所以可以獲得非常精確的測量值。
左/右差異測量法 左/右差異測量法是一種借助測量車輛左、右相同點的尺寸后,依其差異來判斷損傷程度的方法。此種方法可以用來判斷長度、對角線和高度的損傷情形,可以用來測量沒有參考資料的部位。使用此種方法比使用標準值測定法更有效率和更精確,需要注意的是參考側須沒有損傷。比較對角線如圖4所示,對角線的尺寸是測量車身左、右相對點的地方,而左、右相對點尺寸的測量若有不同時,即可用來判斷損傷的狀況。比較長度尺寸如圖5所示,比較左、右側的長度,便可更詳細地檢查損傷的程度。這樣有助于修復技術員去判斷用對角線測量法而無法判斷的損傷。
中心測量法 中心量規是由中心環、懸架鉤和水平臂組成,固定于車輛的左、右相對點以檢查車身是否扭曲或中心線是否彎曲。此法可判斷對角線和高度方向的損傷程度。依據連接損傷部位的中心量規與連接至未損傷部位(參考點必須沒有損傷)的中心量規的對正情況,來判斷損傷的程度,如圖6所示。此法也可以用在沒有提供參考尺寸的部位。此法配合標準值測量法能提升作業效率和精確性。
以上這些方法測量車身尺寸簡單、快捷,但是對于嚴重撞擊損傷,損傷到車身的底部板件,如地板加強梁、地板橫梁、門檻板等發生變形后,僅用上述測量方法不能確保維修后的尺寸準確,這時就需要使用三維測量的方法。
(三)計算機測量系統
隨著現代電子技術的發展,各類傳感器和計算技術的廣泛應用,在各種機械測量系統的基礎上,發展出多種計算機測量系統,使得車身測量工作更準確,更高效。計算機車身測量系統是一種三維測量方法,使用計算機和傳感器來迅速、便捷地測量出車身結構的損壞情況,同時在車身拉伸校正過程中給出實時的測量數據。在計算機測量系統中,數據庫儲存了大量的不同廠家,不同年代的車身數據,這些標準的車身數據可以隨時被調出,系統就可以自動地將實際數據與標準值進行比較,并在計算機上顯示出每一個點長寬高的三維尺寸。
計算機測量系統使用車身的三維數據圖,數據圖上每個測量點的長、寬、高的數據都有標識,在使用前要正確地識讀數據圖,如圖7所示。使用電子測量系統進行三維測量時首先要進行測量基準的調整,這是非常重要的,需要把車身的長、寬、高的基準和測量系統長、寬、高的基準調整到同一基準,其實就是調整標準數據讀數的零點位置和測量尺讀數的零點位置一致就可以測量了。車身的底部板件如前后縱梁、門檻板、地板縱梁等部件發生變形后的修復或更換必須要使用三維測量的方法來確保數的準確性。這些部件的尺寸恢復后,其上部板件的尺寸如發動機艙、門框、后備廂等部位,可以大量使用點對點測量的方法來維修。最后的覆蓋件的調整可以使用目測的方法來恢復板件之間的配合。
計算機測量系統目前應用較多的是激光測量系統和超聲波測量系統。計算機測量系統價格高,但使用簡便、快捷、準確,許多工作由電腦來完成,將車身測量尺寸與數據表的標準尺寸進行對比,并將長、寬、高的精確測量結果打印出來。一般修復員工經過培訓都可熟練的測量車身,但由于價格的原因在國內的應用不是很廣泛。
除了上述的三維測量法之外,還有一些專用測量量具的測量法,如量具式(如法國史力得CELETTE)、模具式(如意大利斯潘尼斯SPANESI)。由于這些專用工具的缺乏普適性,限于篇幅不做分析。
結語
車身測量在碰撞維修過程中是至關重要的,貫穿于車身修復的全過程。作業前的檢測在于確認車身損傷狀態和掌握變形程度;作業過程中的檢測有助于對修復的質量控制;竣工后的檢測為驗收和質量評估提供依據。
三種測量方法具體如何使用要根據車身不同的損壞程度和修復的不同部位來確定。不能用標準值測量法完成所有損傷類型板件的修復,這樣不能保證底部板件尺寸的正確性,也不要用三維測量來完成所有板件的修復,這樣對上部板件的修復要浪費大量的時間。在操作中,只有靈活地應用不同的方法,才能高質、高效地完成車身修復工作。
參考文獻:
[1]朱忠倫,郭建明.汽車車身修復與校正[M].北京:人民交通出版社,2009.
[2]呂恒緒,等.三坐標測量儀用于碰撞試驗中車身測量時測量結果的不確定度[J].軍事交通學院學報,2009,11(2):61-64.
[3]班瑩,等.基于激光掃描的汽車車身測量系統傳感器標定的研究[J].計量學報,2008,29(1):17-20.
[4]劉亮.車身測量的三種方法[J].汽車維護與保養,2008(11):44-45.
[5]吳云溪,楊沿平.汽車車身結構性破壞的測量與修復方法[J].湖南科技大學學報,2011,26(2):36-41.
[6]吉國光.如何熟練掌握轎車車身測量技術[J].汽車維護技師,2010(4):72-73.
[7]王云剛.車身電子測量系統的選購[J].汽車維護與保養,2012(4):44-45.
(責任編輯:張維佳)
標準值測量法 標準值測量法是一種將車身尺寸圖上已知點的直接尺寸(標準值)與車身各個點的測量值做比較。根據差異的結果便可判斷損傷的程度和撞擊的方向。測量長度、寬度、對角線和高度方向,便可判斷損傷的程度。以二維空間尺寸分析圖來掌握損傷狀態,由于比較物是一個標準值,所以可以獲得非常精確的測量值。
左/右差異測量法 左/右差異測量法是一種借助測量車輛左、右相同點的尺寸后,依其差異來判斷損傷程度的方法。此種方法可以用來判斷長度、對角線和高度的損傷情形,可以用來測量沒有參考資料的部位。使用此種方法比使用標準值測定法更有效率和更精確,需要注意的是參考側須沒有損傷。比較對角線如圖4所示,對角線的尺寸是測量車身左、右相對點的地方,而左、右相對點尺寸的測量若有不同時,即可用來判斷損傷的狀況。比較長度尺寸如圖5所示,比較左、右側的長度,便可更詳細地檢查損傷的程度。這樣有助于修復技術員去判斷用對角線測量法而無法判斷的損傷。
中心測量法 中心量規是由中心環、懸架鉤和水平臂組成,固定于車輛的左、右相對點以檢查車身是否扭曲或中心線是否彎曲。此法可判斷對角線和高度方向的損傷程度。依據連接損傷部位的中心量規與連接至未損傷部位(參考點必須沒有損傷)的中心量規的對正情況,來判斷損傷的程度,如圖6所示。此法也可以用在沒有提供參考尺寸的部位。此法配合標準值測量法能提升作業效率和精確性。
以上這些方法測量車身尺寸簡單、快捷,但是對于嚴重撞擊損傷,損傷到車身的底部板件,如地板加強梁、地板橫梁、門檻板等發生變形后,僅用上述測量方法不能確保維修后的尺寸準確,這時就需要使用三維測量的方法。
(三)計算機測量系統
隨著現代電子技術的發展,各類傳感器和計算技術的廣泛應用,在各種機械測量系統的基礎上,發展出多種計算機測量系統,使得車身測量工作更準確,更高效。計算機車身測量系統是一種三維測量方法,使用計算機和傳感器來迅速、便捷地測量出車身結構的損壞情況,同時在車身拉伸校正過程中給出實時的測量數據。在計算機測量系統中,數據庫儲存了大量的不同廠家,不同年代的車身數據,這些標準的車身數據可以隨時被調出,系統就可以自動地將實際數據與標準值進行比較,并在計算機上顯示出每一個點長寬高的三維尺寸。
計算機測量系統使用車身的三維數據圖,數據圖上每個測量點的長、寬、高的數據都有標識,在使用前要正確地識讀數據圖,如圖7所示。使用電子測量系統進行三維測量時首先要進行測量基準的調整,這是非常重要的,需要把車身的長、寬、高的基準和測量系統長、寬、高的基準調整到同一基準,其實就是調整標準數據讀數的零點位置和測量尺讀數的零點位置一致就可以測量了。車身的底部板件如前后縱梁、門檻板、地板縱梁等部件發生變形后的修復或更換必須要使用三維測量的方法來確保數的準確性。這些部件的尺寸恢復后,其上部板件的尺寸如發動機艙、門框、后備廂等部位,可以大量使用點對點測量的方法來維修。最后的覆蓋件的調整可以使用目測的方法來恢復板件之間的配合。
計算機測量系統目前應用較多的是激光測量系統和超聲波測量系統。計算機測量系統價格高,但使用簡便、快捷、準確,許多工作由電腦來完成,將車身測量尺寸與數據表的標準尺寸進行對比,并將長、寬、高的精確測量結果打印出來。一般修復員工經過培訓都可熟練的測量車身,但由于價格的原因在國內的應用不是很廣泛。
除了上述的三維測量法之外,還有一些專用測量量具的測量法,如量具式(如法國史力得CELETTE)、模具式(如意大利斯潘尼斯SPANESI)。由于這些專用工具的缺乏普適性,限于篇幅不做分析。
結語
車身測量在碰撞維修過程中是至關重要的,貫穿于車身修復的全過程。作業前的檢測在于確認車身損傷狀態和掌握變形程度;作業過程中的檢測有助于對修復的質量控制;竣工后的檢測為驗收和質量評估提供依據。
三種測量方法具體如何使用要根據車身不同的損壞程度和修復的不同部位來確定。不能用標準值測量法完成所有損傷類型板件的修復,這樣不能保證底部板件尺寸的正確性,也不要用三維測量來完成所有板件的修復,這樣對上部板件的修復要浪費大量的時間。在操作中,只有靈活地應用不同的方法,才能高質、高效地完成車身修復工作。
參考文獻:
[1]朱忠倫,郭建明.汽車車身修復與校正[M].北京:人民交通出版社,2009.
[2]呂恒緒,等.三坐標測量儀用于碰撞試驗中車身測量時測量結果的不確定度[J].軍事交通學院學報,2009,11(2):61-64.
[3]班瑩,等.基于激光掃描的汽車車身測量系統傳感器標定的研究[J].計量學報,2008,29(1):17-20.
[4]劉亮.車身測量的三種方法[J].汽車維護與保養,2008(11):44-45.
[5]吳云溪,楊沿平.汽車車身結構性破壞的測量與修復方法[J].湖南科技大學學報,2011,26(2):36-41.
[6]吉國光.如何熟練掌握轎車車身測量技術[J].汽車維護技師,2010(4):72-73.
[7]王云剛.車身電子測量系統的選購[J].汽車維護與保養,2012(4):44-45.
(責任編輯:張維佳)
標準值測量法 標準值測量法是一種將車身尺寸圖上已知點的直接尺寸(標準值)與車身各個點的測量值做比較。根據差異的結果便可判斷損傷的程度和撞擊的方向。測量長度、寬度、對角線和高度方向,便可判斷損傷的程度。以二維空間尺寸分析圖來掌握損傷狀態,由于比較物是一個標準值,所以可以獲得非常精確的測量值。
左/右差異測量法 左/右差異測量法是一種借助測量車輛左、右相同點的尺寸后,依其差異來判斷損傷程度的方法。此種方法可以用來判斷長度、對角線和高度的損傷情形,可以用來測量沒有參考資料的部位。使用此種方法比使用標準值測定法更有效率和更精確,需要注意的是參考側須沒有損傷。比較對角線如圖4所示,對角線的尺寸是測量車身左、右相對點的地方,而左、右相對點尺寸的測量若有不同時,即可用來判斷損傷的狀況。比較長度尺寸如圖5所示,比較左、右側的長度,便可更詳細地檢查損傷的程度。這樣有助于修復技術員去判斷用對角線測量法而無法判斷的損傷。
中心測量法 中心量規是由中心環、懸架鉤和水平臂組成,固定于車輛的左、右相對點以檢查車身是否扭曲或中心線是否彎曲。此法可判斷對角線和高度方向的損傷程度。依據連接損傷部位的中心量規與連接至未損傷部位(參考點必須沒有損傷)的中心量規的對正情況,來判斷損傷的程度,如圖6所示。此法也可以用在沒有提供參考尺寸的部位。此法配合標準值測量法能提升作業效率和精確性。
以上這些方法測量車身尺寸簡單、快捷,但是對于嚴重撞擊損傷,損傷到車身的底部板件,如地板加強梁、地板橫梁、門檻板等發生變形后,僅用上述測量方法不能確保維修后的尺寸準確,這時就需要使用三維測量的方法。
(三)計算機測量系統
隨著現代電子技術的發展,各類傳感器和計算技術的廣泛應用,在各種機械測量系統的基礎上,發展出多種計算機測量系統,使得車身測量工作更準確,更高效。計算機車身測量系統是一種三維測量方法,使用計算機和傳感器來迅速、便捷地測量出車身結構的損壞情況,同時在車身拉伸校正過程中給出實時的測量數據。在計算機測量系統中,數據庫儲存了大量的不同廠家,不同年代的車身數據,這些標準的車身數據可以隨時被調出,系統就可以自動地將實際數據與標準值進行比較,并在計算機上顯示出每一個點長寬高的三維尺寸。
計算機測量系統使用車身的三維數據圖,數據圖上每個測量點的長、寬、高的數據都有標識,在使用前要正確地識讀數據圖,如圖7所示。使用電子測量系統進行三維測量時首先要進行測量基準的調整,這是非常重要的,需要把車身的長、寬、高的基準和測量系統長、寬、高的基準調整到同一基準,其實就是調整標準數據讀數的零點位置和測量尺讀數的零點位置一致就可以測量了。車身的底部板件如前后縱梁、門檻板、地板縱梁等部件發生變形后的修復或更換必須要使用三維測量的方法來確保數的準確性。這些部件的尺寸恢復后,其上部板件的尺寸如發動機艙、門框、后備廂等部位,可以大量使用點對點測量的方法來維修。最后的覆蓋件的調整可以使用目測的方法來恢復板件之間的配合。
計算機測量系統目前應用較多的是激光測量系統和超聲波測量系統。計算機測量系統價格高,但使用簡便、快捷、準確,許多工作由電腦來完成,將車身測量尺寸與數據表的標準尺寸進行對比,并將長、寬、高的精確測量結果打印出來。一般修復員工經過培訓都可熟練的測量車身,但由于價格的原因在國內的應用不是很廣泛。
除了上述的三維測量法之外,還有一些專用測量量具的測量法,如量具式(如法國史力得CELETTE)、模具式(如意大利斯潘尼斯SPANESI)。由于這些專用工具的缺乏普適性,限于篇幅不做分析。
結語
車身測量在碰撞維修過程中是至關重要的,貫穿于車身修復的全過程。作業前的檢測在于確認車身損傷狀態和掌握變形程度;作業過程中的檢測有助于對修復的質量控制;竣工后的檢測為驗收和質量評估提供依據。
三種測量方法具體如何使用要根據車身不同的損壞程度和修復的不同部位來確定。不能用標準值測量法完成所有損傷類型板件的修復,這樣不能保證底部板件尺寸的正確性,也不要用三維測量來完成所有板件的修復,這樣對上部板件的修復要浪費大量的時間。在操作中,只有靈活地應用不同的方法,才能高質、高效地完成車身修復工作。
參考文獻:
[1]朱忠倫,郭建明.汽車車身修復與校正[M].北京:人民交通出版社,2009.
[2]呂恒緒,等.三坐標測量儀用于碰撞試驗中車身測量時測量結果的不確定度[J].軍事交通學院學報,2009,11(2):61-64.
[3]班瑩,等.基于激光掃描的汽車車身測量系統傳感器標定的研究[J].計量學報,2008,29(1):17-20.
[4]劉亮.車身測量的三種方法[J].汽車維護與保養,2008(11):44-45.
[5]吳云溪,楊沿平.汽車車身結構性破壞的測量與修復方法[J].湖南科技大學學報,2011,26(2):36-41.
[6]吉國光.如何熟練掌握轎車車身測量技術[J].汽車維護技師,2010(4):72-73.
[7]王云剛.車身電子測量系統的選購[J].汽車維護與保養,2012(4):44-45.
(責任編輯:張維佳)