數(shù)字測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

楊小磊，王地川，呂維娟，宋翔，劉隴

數(shù)字測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

楊小磊，王地川，呂維娟，宋翔，劉隴

（吉利長(zhǎng)興新能源汽車有限公司，浙江 湖州 313000）

文章通過(guò)介紹數(shù)字測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)顯量具進(jìn)行改造，通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞阶詣?dòng)將數(shù)顯工具的測(cè)量值直接記錄到測(cè)量報(bào)告中，解決目前手工測(cè)量精度差、效率低等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了手工測(cè)量半自動(dòng)化，用低成本實(shí)現(xiàn)手工測(cè)量“快”、“準(zhǔn)”、“省”。

數(shù)字測(cè)量?jī)x；無(wú)線傳輸系統(tǒng)；手工測(cè)量

1 手工測(cè)量現(xiàn)狀

在“制造2025戰(zhàn)略”和“工業(yè)4.0”已經(jīng)廣為探討和實(shí)踐的今天，自動(dòng)化測(cè)量因?yàn)槌杀靖?、?duì)環(huán)境要求高、占用面積大等原因并無(wú)法替換所有手工測(cè)量業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)塞尺、面差尺作為國(guó)內(nèi)汽車零部件測(cè)量的工具，測(cè)量精度低，測(cè)量過(guò)程中一人負(fù)責(zé)測(cè)量工具完成操作，另外一個(gè)負(fù)責(zé)將測(cè)量結(jié)果記錄在打印好的表格中，最后再將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入電腦存檔。不僅效率低下，而且非常容易出錯(cuò)，甚至還存在測(cè)量數(shù)據(jù)被人為篡改的情況。所以測(cè)量工具精度低、測(cè)量效率低等手工測(cè)量的現(xiàn)狀急需改善。

2 數(shù)字測(cè)量?jī)x的優(yōu)勢(shì)

一套完整的數(shù)字測(cè)量?jī)x由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)顯量具（數(shù)顯百分表或游標(biāo)卡尺）、定制表座、無(wú)線輸出裝置、無(wú)線接收裝置、電腦、軟件系統(tǒng)組成。其優(yōu)勢(shì)如下：

（1）數(shù)顯量具的精度分辨率≤0.01mm，達(dá)到了自動(dòng)化測(cè)量的精度要求；

（2）數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)直接顯示，可以讓測(cè)量員快速準(zhǔn)確獲得所需的測(cè)量值；

圖1 數(shù)字測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖

（3）通過(guò)數(shù)顯量具讀出的數(shù)據(jù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)器自動(dòng)存儲(chǔ)到電腦里，減少了人工記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間，從而提高了測(cè)量效率；

（4）存儲(chǔ)到電腦里的測(cè)量數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析；

（5）數(shù)字測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低，操作簡(jiǎn)單，測(cè)量員可快速培訓(xùn)上崗操作。

3 數(shù)字測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)

3.1 表座

測(cè)量表座是將量具與測(cè)量產(chǎn)品關(guān)聯(lián)起來(lái)的一個(gè)轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)。表座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定著這套測(cè)量?jī)x測(cè)量精度的穩(wěn)定性。在保證剛性的前提下盡可能輕量化，并能滿足手工操作時(shí)人機(jī)工程。為了避免測(cè)量時(shí)刮傷工件，表座的材料一般為鋁或尼龍。

表座和量具不同的搭配方式可實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)量需求，如：面差測(cè)量、間隙測(cè)量、密封間隙測(cè)量等。

圖2 面差測(cè)量表示意圖

圖3 間隙測(cè)量表示意圖

圖4 間隙面差測(cè)量表示意圖

3.2 無(wú)線傳輸系統(tǒng)

無(wú)線測(cè)量產(chǎn)品近幾年發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)很多量具生產(chǎn)廠家在此領(lǐng)域有了很多產(chǎn)品。無(wú)線傳輸系統(tǒng)包括藍(lán)牙傳輸、WIFI傳輸。實(shí)際使用時(shí)，藍(lán)牙傳輸可以將短距離內(nèi)的電子裝置通過(guò)局域的無(wú)線網(wǎng)連接起來(lái)，安全新能高。WIFI傳輸具有傳輸速度快和覆蓋范圍廣的特點(diǎn)。藍(lán)牙傳輸和WIFI傳輸均能起到代替?zhèn)鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)淖饔谩?/p>

圖5 無(wú)線傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 數(shù)據(jù)發(fā)射開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，手動(dòng)按壓圖示的數(shù)據(jù)發(fā)射開關(guān)，無(wú)線接收裝置收到發(fā)送指令，將會(huì)自動(dòng)接收發(fā)送的數(shù)據(jù)。無(wú)線傳輸裝置上帶有LED或蜂鳴器，通過(guò)LED燈顯示或蜂鳴器聲音可就近確認(rèn)是否接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)。

將無(wú)線接收裝置插入電腦的USB接口，接收器會(huì)自動(dòng)為各個(gè)發(fā)射器賦予地址碼，最多每臺(tái)接收器可賦予100個(gè)，實(shí)現(xiàn)通信時(shí)，通信距離約50米，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量。

3.3 軟件系統(tǒng)

無(wú)線傳輸裝置收集的數(shù)據(jù)基本以EXCEL表格的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)（見(jiàn)圖7），基于EXCEL強(qiáng)大的圖形顯示功能此將簡(jiǎn)單的表格進(jìn)行圖形化顯示，當(dāng)測(cè)量工件復(fù)雜且測(cè)量點(diǎn)多時(shí)，更方便、直觀地顯示測(cè)量位置和特征，進(jìn)而指導(dǎo)測(cè)量員測(cè)量。測(cè)量結(jié)果可按顏色分類等判斷測(cè)量數(shù)據(jù)是否在公差內(nèi)（如：將已完成的合格測(cè)點(diǎn)在圖形中顯示為綠色填充，不合格點(diǎn)顯示紅色填充等）。當(dāng)然，為了更好地使用此類工具，也可以對(duì)測(cè)量界面進(jìn)行更深的開發(fā)，讓操作界面更智能。

圖7 數(shù)據(jù)接收原始模板示意圖

軟件系統(tǒng)的另一個(gè)功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將原始數(shù)據(jù)和計(jì)算后的數(shù)據(jù)結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，分析人員在分析數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)需要將相應(yīng)數(shù)據(jù)讀出，進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算，并按要求出具報(bào)告，并輸出各類圖表[1]。

圖8 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)示意圖

4 數(shù)字化測(cè)量?jī)x展望

數(shù)字化手工測(cè)量也是屬于半自動(dòng)測(cè)量，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，半自動(dòng)測(cè)量也將得到廣泛應(yīng)用，逐步代替手工測(cè)量并逐漸向自動(dòng)化測(cè)量靠攏。此手工測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)量?jī)x量實(shí)現(xiàn)了高精度、高效率的測(cè)量和傳輸?shù)墓δ埽⑶蚁噍^自動(dòng)測(cè)量本身具有體積小、測(cè)量環(huán)境要求低的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。但是目前的測(cè)量點(diǎn)受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)所限無(wú)法百分百測(cè)量、產(chǎn)品設(shè)變無(wú)法同步更新等問(wèn)題也將隨著技術(shù)發(fā)展向著通用化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，為測(cè)量業(yè)務(wù)的發(fā)展提供保障。

[1] 吳凌飛.基于ACCESS的三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[D].南昌大學(xué), 2011.

Research on Sample Delivery Index of Vehicle Size Matching Parts

Yang Xiaolei, Wang Dichuan, Lv Weijuan, Song Xiang, Liu Long

( Geely Changxing New Energy Automobile Co., Ltd., Zhejiang Huzhou 313000 )

This paper introduces the structure and application of digital meter, the standard digital display measuring tool, by means of wireless transmission automatically record the measured value of the digital display tools directly into the measure -ment report, the current manual measuring precision and low efficiency of solution, implement the manual measuring half automation, with low cost implementation manual measurement "fast", "quasi", "province".

Digital measuring instrument;Wireless transmission system;Manual measuring

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.03.041

TH71

A

1671-7988(2021)03-136-02

TH71

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1671-7988(2021)03-136-02

楊小磊，女，主管工程師，就職于吉利長(zhǎng)興新能源汽車有限公司，從事尺寸測(cè)量相關(guān)工作。