RPS基准点系统的测量原理分析(汽车)
车身下车体RPS定位标准化应用

车身下车体RPS定位标准化应用胡聪【摘要】车身RPS文件用于焊装工装对钣金件的定位参考,便于制造系统和检测系统的统一定位,保证配合尺寸关系.做好RPS文件的标准化工作,可以在新车型开发阶段保证RPS文件制作准确性、系统性,有效保证夹具定位的稳定性,更好地保证白车身精度.结合在下车体RPS文件制作过程中总结的经验,及新车型品质培育过程中对夹具定位点的改善,整理了下车体RPS文件标准化的相关内容.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】3页(P46-48)【关键词】RPS文件;定位基准系统;标准化【作者】胡聪【作者单位】广州汽车集团乘用车有限公司技术中心,广东广州511434【正文语种】中文【中图分类】U463.820 引言车身尺寸精度已经成为汽车制造技术的重要环节,直接影响整车外观、使用性能和商品价值。
随着时代的发展,新车型开发周期越来越短。
需要在短时间内迅速提升车身品质,要求焊接夹具可以准确稳定地定位零件,保证焊接白车身品质。
建立RPS标准化文件可以系统准确地定位零件,高效解决品质问题,达成量产质量要求。
1 RPS理论RPS是德语单词Referenz-Puckt-System(定位点系统)的缩写,叫做定位基准系统。
规定一些从开发到制造、检测直至批量装车各环节所有涉及到的人员共同遵循的定位点。
RPS系统作用主要体现在下面3个方面:(1)避免由于基准点变换造成零件尺寸公差加大;(2)工装直接采用定位点调整,不需要其他辅助工具;(3)模具、夹具、检具统一按照同一系统定位。
2 定位延续和统一不同工序的基准要一直沿用到下道工序,避免由于基准点的变换造成零件尺寸公差加大。
原则上后工序都是沿用前工序使用的基准。
零件检具上的定位基准需要跟该零件下一工序焊接夹具上的定位基准保持一致。
案例:图1是机舱分总成焊接时前纵梁的定位孔,图2是地板总成焊接时前机舱的定位孔,在连续的两个焊接工序中,后工序会沿用前工序定位基准。
RPS基准点系统

五.实例讲解
RPS3 Fz RPS1 Hy RPS3 Fz RPS1 Hy RPS4 Fz
RPS4 Fz
RPS2 Hy RPS6 Fx RPS5 Fz
RPS2 Hy
RPS5 Fz
RPS6 Fx
刚性较好
刚性较好
错误情况
正确情况
质量保证测量技术中心 P-Q-MT
定位方向
主定位孔特征字母 带编号的标记
RPS1 F
z
定位方向 主定位面特征字母 带编号的标记
RPS1 f
z
定位方向 辅助定位面特征字母 带编号的标记
质量保证测量技术中心 P-Q-MT
10
四.RPS命名与标准
4.2 RPS的应用
Y X
RPS 1 Hxy Fz
RPS 3 Fz
RPS 1 Hxy Fz
RPS 2 Hy
t
. . . . . . 0.4
13
五.实例讲解
RPS3 Fy
RPS3 Fz RPS3 Fy
RPS3 RPS2 Fz
Fz
RPS2 Fz
RPS1Hxy Fz 图8 Z向RPS点的错误布局
RPS1Hxy Fz
图9 Z向RPS点正确布局
在确定一个基准面时应尽可能选择分布面积最大面做为RPS点,以提高定位精度
15
五.实例讲解
RPS3 Fz RPS1 Hxy
RPS4 Fz
RPS2 HPS101 fz
夹紧力方向
易变形件 正确情况
质量保证测量技术中心 P-Q-MT 16
谢谢!
质量保证测量技术中心 P-Q-MT
17
+1
形
关于汽车行业RPS介绍

保障尺寸精度的RPS系统长期以来,大量的尺寸超差给汽车制造企业带来重大的损失:不仅严重影响零件功能的发挥,而且经常导致零件报废使得汽车成本增加。
尺寸偏差大给整车匹配带来的麻烦更大:间隙和平度不合格而且原因的查找又非常困难。
因而保证零件尺寸精度是每一个汽车制造企业所追求的目标。
那么谁是保证零件尺寸精度的主角?人们往往认为这是生产部门和质量保证部门的事情,而开发部门只要完成理论和概念设计就大功告成了。
随着汽车工业技术的进步和业内人士思想观念的转变,零件尺寸精度的保证已不再仅仅是生产部门和质量保证部门的事情,而是要从产品开发阶段就开始考虑了。
RPS系统就是出于这种思想被发明出来并被世界各大汽车公司投入到使用当中。
发明者是率先采用流水线作业而带来世界汽车工业革命的美国福特公司。
在大众公司,RPS系统被制定成公司标准VW01055。
RPS是德语单词Referenzpunktsystem(定位点系统)的缩写。
从A4车开始,没有填写RPS表格的图纸就得不到认可的批准。
由此可见RPS系统的重要地位。
下面从几个方面对RPS系统作以介绍,以便与大家共享。
一 RPS系统的定义和作用RPS.......................................系统就是规定一些从开发到制造、检测直至批量装车各环节所有涉及到的人员共同遵循的定位点及其公差要求............。
在确定这些定位点时必须遵循RPS系统的规则。
RPS系统的作用主要体现在下面三个方面:1.避免了由于基准点的变换造成零件尺寸公差加大。
例如:要在板件上钻孔B和C,这两个孔与其它件上销钉配合,公差越小越好。
零件上还需要钻出孔D,见图1、图2。
下面用两种方式加工:(1)加工时基准点发生变换步骤1 用孔A定位钻出孔B和孔D公差 A…B = +/-0.1A…D = +/-0.1步骤2 用孔D定位钻孔C (这时基准由孔A变为孔D)图 1 加工时基准点发生变换图2 加工时基准不变化公差 D …C = +/-0.1孔B 、孔C 距离公差结果A …B = +/-0.1 A …D = +/-0.1 D …C = +/-0.1B …C = +/-0.3(2) 加工时基准不变化步骤1 用孔A 定位钻出孔B 和孔D公差 A …B = +/-0.1 A …D = +/-0.1步骤2 板件仍以孔A 定位钻孔C (基准没有变化)公差 A …C = +/-0.1孔B 、孔C 距离公差结果A …B = +/-0.1 A …C = +/-0.1B …C = +/-0.2比较两种情况可以看出,加工孔C 时基准不变比基准变换造成的公差减小了+/-0.1mm上面例子给我们的提示是:为避免基准变换,必须事先规定好在制造和测量过程中的基准点。
三维RPS、MCP在新车型开发中的应用

随着我国汽车市场的发展,汽车换代不断加快,汽车开发周期不断缩短,同时要求车身尺寸质量水平同步提升。
现代汽车制造中,普遍采用车身制造综合误差指数CII(Continuous Improvement Indicator)来控制车身制造质量,即2mm工程。
2mm(6σ)应用于汽车工业不仅可以实现经济的汽车制造,同时也是国家制造技术水平的综合反映。
自从RPS、MCP引进国内汽车市场后,经过近年来的不断发展,成为汽车行业内产品开发和工艺开发最为重要的基础技术之一。
RPS、MCP理论的充分应用与完善,以及焊装SE水平、冲压件制造、夹具设计制造水平的提高,极大地推动了国内车身制造水平的发展。
然而在新车型开发过程中,车身零件RPS、MCP的设计,采用传统二维的设计形式,设计周期长、效率低,若需调整优化较为繁琐,且需要设计人员有较好的三维空间能力,影响了RPS、MCP的设计、评审等工作的开展。
如何提升RPS、MCP工作开展的效率,缩短设计周期,业内一直都在探索。
目前,结合已开发新车型的尝试,三维设计形式的RPS、MCP将很好地解决此问题,以下将进行阐述。
RPS、MCP设计流程1.RPS、MCP概述RPS(Reference Point System)即定位基准点系统,规定了汽车产品制造各环节(包括模具、夹具、检具、装具及测量等)统一的基准系统。
以前后统一、上下继承的形式,保证各个环节上由定位基准变换所产生的尺寸偏差最小的车身基准点系统。
RPS的应用优势在于,从设计到生产各个环节中的基准尽量统一,从而减小制造误差,提高车身制造精度。
MCP(Master Control Point)即主要控制点,是产品(冲压件、分总成件、总成件及白车身)质量控制的主要基准点及焊接夹具的基准点,在新车型设计阶段同步完成,可使产品质量波动最小化。
MCP贯穿新车型产品设计、冲压、焊接以及白车身检测等生产的整个过程。
三维RPS、MCP设计遵循了二维RPS、MCP设计的设计原则,采三维RPS、MCP在新车型开发中的应用田飞,周海波,臧永志上海锐镁新能源科技有限公司杭州分公司 浙江杭州 310002摘要:分析介绍了同步工程中RPS、MCP设计的一般流程、设计原则及内容,提出二维设计在设计过程中出现的问题,结合实践经验,展示了新型三维设计在RPS、MCP设计中的应用,并结合实际案例进一步说明了三维RPS、MCP在设计中存在的优势。
RPS基准点系统的测量原理分析(汽车)

RPS基准点系统的测量原理分析作者:北京航空精密机械研究所谭本能魏国强关键字:汽车零部件;模具RPS基准点系统;三坐标测量摘要:本文分析了RPS基准点系统的测量原理,阐明了其几何意义,并将其与检具(测量工装)方法进行比较,有助于汽车制造业和模具制造业三坐标测量机操作人员对RPS基准点系统的理解和应用。
随着汽车制造业的迅速发展,对汽车制造综合误差的要求也日益严格。
而制造综合误差又主要由各个零部件的制造精度所决定的,因此必须有行之有效的控制手段来保证零部件的制造精度,RPS基准点系统就是为此目地而专门设计的,现已广泛应用在德国大众公司及相关配套厂中。
RPS基准点系统以汽车车身坐标系为唯一坐标系,所有零部件的理论坐标数据都以汽车车身坐标表达。
采用RPS基准点系统,可使零件设计基准点、工艺夹紧点、工艺定位点、测量基准点统一,实现精确的坐标控制,提高了零部件的制造精度,减少了零部件因基准不协调而产生的偏差,汽车的装配精度也得以提高,汽车生产过程的质量稳定性有了可靠保证。
在汽车生产过程中要使用大量的模具,理解和掌握RPS基准点系统的原理和方法将有助于设计和制造高质量的汽车模具。
1 RPS基准点系统的测量原理在汽车制造业中标,产品设计和制造都已实现了数字化,广泛采用了CAD(计算机辅助设计)、CAE (计算机辅助工程分析)、CAM(计算机辅助制造)和PDM(产品数据管理)等先进方法,这就要求有相应的数字化检测设备与之配套,三坐标测量机可充分发挥其作用。
在汽车制造业,零件都是按CAD数学模型加工制造的;要获得它与原理论数学模型相比的误差值,就需用三坐标测量机进行测量。
三坐标测量机可按零件的CAD数学模型中的理论坐标进行精确测量,可得到坐标值的误差量,为判断外形复杂的零件是否合格提供可靠依据。
使用三坐标测量机,得到准确的坐标测量结果的前提是建立与理论数模相一致的零件坐标系。
众所周知,3-2-1法则在坐标测量行业中是最基本的建立零件坐标系的方法,但它主要应用于形状比较规则的机械零件,而汽车零件的形状复杂;主要由各种曲面构成,需要特殊处理。
汽车行业的小伙伴过来看-RPS理论基础知识

汽车⾏业的⼩伙伴过来看-RPS理论基础知识RPS基本理论RPS是德语单词REFERENZ-PUCKT-SYSTEM(定位点系统)的缩写;英语转译为Reference Point System,即称作定位参考点系统。
每个定位参考点叫做RPS点。
RPS系统的制定:在组织结构⽅⾯,RPS系统是由同步⼯程⼩组确定的。
同步⼯程⼩组的成员应由开发部门、质量保证部门、⽣产部门、规划部门和协作⼚家共同组成。
这样的组织结构可以保证在产品的设计开发中,兼顾各个⽅⾯,使⼤家具有统⼀性。
在⽣产中⼀旦出现问题,查找⽬标清晰,解决问题快捷,可有效地控制质量,降低成本。
RPS点的定义:在汽车坐标系中,⽤于加⼯、安装、检测的统⼀定位点。
K点的定义:RPS系统的K点原⾃于德⽂'KOORDINATEN'坐标,或者'KOORDINATEN KREUZ'坐标交叉点。
按⼤众标准VW 01055-1996《基准点系统-RPS-图⽰法》标⽰为K点(记为K1,.2...依顺序排列)。
确定点、⾯的相对坐标标记为AE1,AE2,AE3 依K点顺序排列。
(1)K点是设计各分总成零件的设计基准点:例如图2中所⽰的安全⽓囊的K点。
局部坐标基准⾯AE49是由其⽓囊爆破弹出⽅向确定的。
是确定仪表板弱化线,⽓囊⽀架,⽓囊在仪表板总成布置位置(隐含⽓囊爆破保护性能),与加强梁固定点等零件关键系统联系点。
避免因设计基准点不司引起设计误差。
是影响性能功能点。
(2)K点是其各分总成制造⼯装,检具共同遵守的测量基准点,可保证各零件各⼯序⼯装的⼀致性,避免因制造、检测基准点不同引起制造误差分歧,便于问题的追溯解决。
(3)K点是各分总成及零件装配后保证功能(如配合功能)基准点。
(4)K点是零件单独测量时的相对坐标原点。
因零件测量采取相对坐标,可减少累积误差,提⾼制造,测量精度。
如图4所⽰K点取零件的主测量基准点,即装配的主定位点,通常情况下选取RPS1点的坐标值。
RPS系统在车身检测中的应用
RPS系统在车身检测中的应用
阮军
【期刊名称】《现代零部件》
【年(卷),期】2014(0)8
【摘要】RPS(定位点系统)指的是从开发到制造、检测直至批量装车各环节,所有涉及到的人员遵循统一的定位点和公差的定位系统,这种系统为确保零件精度提供了有效的保障,主要意义在于避免了由于基准点的变换造成零件尺寸公差加大。
RPS系统在实际应用中遵守下面5条规则:3-2-1定位规则,定位点坐标平行规则,定位点统一性规则,建立零件坐标系标注零件尺寸规则,以及制作零件RPS尺寸图规则。
【总页数】2页(P72-73)
【作者】阮军
【作者单位】辽宁曙光汽车集团金泉工厂
【正文语种】中文
【相关文献】
1.RPS系统在白车身定位中的应用 [J], 尹亚雷;张东强;胡崇兴;董茂
2.视觉系统在喷涂机器人车身检测中的应用 [J], 张进;操金明;程林
3.车身视觉检测系统在汽车车身制造中的应用 [J], 韩立军
4.RPS系统在汽车白车身焊装定位中的应用 [J], 卢宇宏;李春霞;闫哓阳;关玉明
5.RPS系统在汽车白车身焊接定位中的应用 [J], 金茜
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RPS测量技术
定位方法——RPS系统 RPS系统 RPS
定位方法——RPS系统 RPS系统 RPS
图中RPS5fz是附加定位点,它的命名与主RPS点相 似,但定位方式用小写字母表示。 3-2-1规则适用于任何形状的零件。但是任何规则 都有例外,下面三种情况与3-2-1规则相悖: 例 1 :球体只需要3个定位点即达到平衡,如图8 所示。 例 2 :旋转体需要5个定位点即达到平衡,如图9 所示。 例 3 :铰接零件平衡需要的定位点多于6个,必须 有附加的定位才能达到平衡状态,如图10所示。
在零件图纸中画出整车坐标是有意义的--这可以 确定零件在整车中的位置,这是零件设计过程中重要的 基础。可是对于零件的制造和测量,采用整车坐标会带 来很多困难。RPS系统要求建立起零件自身的坐标系--零 件坐标系,并以此作为基础。 零件坐标系是以整车坐标系为基础建立起来的, 有下面两种建立方式: 通过在整车坐标系中平移建立,这是通常的情况 通过在整车坐标系中旋转建立,这是特殊的情况
图11所示为两种定位系统。
定位方法——RPS系统 RPS系统 RPS
定位方法——RPS系统 RPS系统 RPS
将合格的零件放到两种定位系统中,似乎看不出有 什么不同,见图12:
定位方法——RPS系统 RPS系统 RPS
当零件出现了制造公差,如图13所示,2个零件在X 方向存在偏差--它们比合格零件做短了。
定位方法——RPS系统 RPS系统 RPS
那么RPS3Fz的名义尺寸计算结果如下:
因为名义尺寸是绝对值,所以都是正值。 在大众公司产品图中,在确定为RPS点的部位画出 网格框并引出箭头线标出名称,如图26所示,同时在图 中列出RPS表格。RPS表格已被规定为图纸内容的重要组 成部分。RPS表格的形式及各栏目意义如表一所示。
RPS基础知识
3-2-1规则
3个定位点在Z方向上 2个定位点在Y方向上 1个定位点在X方向上(以上为3-2-1的由来) 对于没有孔的零件,6个RPS点是必须的,而有孔的零件往往将孔设定为RPS点. 对于大的刚度不足的零件,在保障3-2-1规则的前提下,还需要附加的定位点来
保证零件的平衡状态.附加点的定位方式用小写字母.
称为工序基准.
定义二
定位基准:工件加工时定位所用的基准,称为定位基准. 测量基准:工件在加工中或加工后,用来测量工件表面尺寸和位置所用的基准,
称为测量基准. 装配基准:用来确定零件在部件或机器中位置的基准,称为装配基准.
RPS工作目的
零件的全部工序尽量保证定位基准单一化. 降低基准不重合误差的存在,减小加工困难,提高生产率,降低加工成本. 根据定位原则审核处理产品设计的可实现性.
统一性规则还要求所有的工艺流程中输送装置原则上都要使用RPS点作为支点.
尺寸标注规则
1.在零件图纸上画出整车坐标的意义:可以确定零件在整车中的位置,这是零件设 计过程中的重要基础.缺点是对于零件的制造和测量,采用整车坐标系会带来 很多困难.
2.RPS系统要求建立起零件自身的坐标系-零件坐标系,并以此作为基础.建立零件 坐标系的基础有两种情况.
台阶;D.经修边的窗口和外部边缘。E.装配用孔和工艺孔。 应当尽量选择零件或部件的设计基准作为定位基准,消除记住不符误差,
提高定位精度。 为了保证车门、车窗的正确安装,有关车身焊接夹具应用门洞或窗孔作
为主要定位基准。
以上原则要综合考虑,灵活使用。
检验定位基准的合理性标准
检验的依据是:能否保证装焊件的尺寸 精度,位置精度和技术要求;装焊是否 方便;是否有利于简化夹具的结构。等。
RPS测量原理
我公司生产汽车饰件,对汽车饰件的测量我们一般采用将零件与三维数模的比较测量,许多汽车饰件 没有可供三坐标建立其整车坐标系的特征元素,如:平面、直线、孔等,如何使测量坐标系准确地转换到 车身坐标系,这是三坐标测量的关键,这将直接影响到测量的结果。
3 建立测量坐标系的方法
3.1 方法简介 我们一般采用两种方法。一是设计制造专门的测量工装,将“RPS”点或“Datums”点作为零件的支
我们先简单介绍一下汽车的基准点系统。和任何一个物体在三维空间中占用六个自由度一样,汽车零 部件在汽车总坐标系中的明确放置必须约束六个自由度,在实际操作中可采用 3-2-1 的法则,它规定了 支撑位置的分配[1]:
Z 方向 3 个支撑位(约束 Z 平动,X 旋转和 Y 旋转); Y 方向 2 个支撑位(约束 X 平动和 Y 平动);
图1 图1
步骤:
(1) 分析零件的 RPS 基准系统 RPS1 为特征孔,RPS2、RPS3、RPS4 为非特征点,它们都是该零件的支撑位,我们按照 3-2-1 法 则分析,Z 方向的 3 个支撑点是孔(RPS1)、曲面点(RPS2Fz)、曲面点(RPS3Fz),X 方向的支撑点 是孔(RPS1)、曲面点(RPS4Fx),Y 方向的支撑点是孔(RPS1),零件的 6 个自由度得到了约束。 (2) 建立基准[2] 根据上述条件,我们先建立三坐标测量的第一基准,可以编制一个测量程序,将该零件的孔(RPS1) 设为固定点,将 RPS2Fz、RPS3Fz、RPS4Fz 设在一个曲面里,根据 RPS1、RPS2、RPS3Z 向理论值设置假 想平面 PLAN1,通过旋转定为 Z 轴,根据 RPS1、RPS4 的 X 的理论值设置假想线 LIN,旋转定为 Y 轴, RPS1 的理论值 X、Y、Z 设置为原点。 (3) 测量 手动测量这些 RPS 点在零件上的大致位置,让计算机找到手动采点与真实点之间的偏差,若存在偏差 较大,可按计算机显示的偏差进行手动修正测量,若偏差较小,计算机就会默认通过。 (4) 拟合 在第一基准的基础上设立第二基准,用 best-fit 对 RPS2Fz、RPS3Fz、RPS4Fz 点进行拟合,让三坐标 测量机自动去测量,检查测量偏差,在第二基准的基础上用上述方法再设立第三基准……,依次类推,我 们可以进行多次拟合,建立多次基准,观察拟合结果,每次拟合后偏差会逐渐减少直至趋于一致。若一个 零件在制造过程中比较稳定的话,通过 3~5 次的 best-fit,测量结果中反映出一组 RPS 的最终拟合偏差小 于零件本身公差带的十分之一以下,反之说明零件在制造中已发生了变形。风管的公差为±0.5mm,即 RPS 的最后拟合结果≤0.1mm 即可。图 2 是风管 RPS 的拟合结果。
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RPS基准点系统的测量原理分析
作者:北京航空精密机械研究所谭本能魏国强
关键字:汽车零部件;模具RPS基准点系统;三坐标测量
摘要:本文分析了RPS基准点系统的测量原理,阐明了其几何意义,并将其与检具(测量工装)方法进行比较,有助于汽车制造业和模具制造业三坐标测量机操作人员对RPS基准点系统的理解和应用。
随着汽车制造业的迅速发展,对汽车制造综合误差的要求也日益严格。
而制造综合误差又主要由各个零部件的制造精度所决定的,因此必须有行之有效的控制手段来保证零部件的制造精度,RPS基准点系统就是为此目地而专门设计的,现已广泛应用在德国大众公司及相关配套厂中。
RPS基准点系统以汽车车身坐标系为唯一坐标系,所有零部件的理论坐标数据都以汽车车身坐标表达。
采用RPS基准点系统,可使零件设计基准点、工艺夹紧点、工艺定位点、测量基准点统一,实现精确的坐标控制,提高了零部件的制造精度,减少了零部件因基准不协调而产生的偏差,汽车的装配精度也得以提高,汽车生产过程的质量稳定性有了可靠保证。
在汽车生产过程中要使用大量的模具,理解和掌握RPS基准点系统的原理和方法将有助于设计和制造高质量的汽车模具。
1 RPS基准点系统的测量原理
在汽车制造业中标,产品设计和制造都已实现了数字化,广泛采用了CAD(计算机辅助设计)、CAE (计算机辅助工程分析)、CAM(计算机辅助制造)和PDM(产品数据管理)等先进方法,这就要求有相应的数字化检测设备与之配套,三坐标测量机可充分发挥其作用。
在汽车制造业,零件都是按CAD数学模型加工制造的;要获得它与原理论数学模型相比的误差值,就需用三坐标测量机进行测量。
三坐标测量机可按零件的CAD数学模型中的理论坐标进行精确测量,可得到坐标值的误差量,为判断外形复杂的零件是否合格提供可靠依据。
使用三坐标测量机,得到准确的坐标测量结果的前提是建立与理论数模相一致的零件坐标系。
众所周知,3-2-1法则在坐标测量行业中是最基本的建立零件坐标系的方法,但它主要应用于形状比较规则的机械零件,而汽车零件的形状复杂;主要由各种曲面构成,需要特殊处理。
在普通3-2-1法则中,测量机软件以过前三点的平面直接建立第一基准轴,零件坐标系的原点往往是在零件上,非常简单。
而对汽车零件而言,其理论数模是建立在汽车车身坐标系中的,因此要想把汽车零件与理论数模进行比较,就必须要通过汽车零件建立起汽车车身坐标系,按照测量专用图纸的要求,对RPS点进行测量,即可建立起相应的汽车车身坐标系。
在RPS基准点系统方法中,基本原则还是遵从3—2—1法则,但是前三个RPS点并不是用于直接建立第一基准轴,而是通过一种复杂的的数学方法,由软件自动计算出一个特定的平面,再用该特定平面建立第一基准轴(实际上该特定平面是汽车车身坐标系XY、XZ、YZ中的一个),该特定平面到这三个RPS点有三个不同的偏置距离,如果这三个RPS点是确定Z轴的,则这三个偏置距离为三个RPS点的Z坐标值。
依次类推,如果这三个RPS点是确定X轴的,则这三个偏置距离为三个点的X坐标值。
当RPS点不是定位孔时,此过程需要通过反复测量迭代,直到满足精度时为止。
在汽车零件测量专用图纸上有一个RPS功能表,规定了RPS点的位置和理论数模中的坐标值,操作人员必须按该表进行测量,才可能建立正确的汽车车身坐标系。
图2中汽车零件的RPS功能表如下表所示。
从上表中我们可清楚地看出:H代表该点是一个孔;F代表该点在表面上,RPS1点、RPS2点、RPS3点限定第一基准轴Z,而RPS1点是一个孔,第二基准轴Y由RPS1点和RPS4点限定,最后,RPS1点再限定X轴。
RPS基准点测量方法的几何意义与其他方法的比较
2.1 RPS基准点测量方法的几何意义
RPS基准点测量方法的几何意义在于以三个RPS基准点为球心,以相应的三个偏置距离为半径,作三个圆球,之后再求出这三个圆球的公切平面,作为第一基准轴平面,此过程由测量软件解方程自动完成,不需人工干预,从数学上看,可存在两个可能的公切平面,测量软件会按照偏置距离的正负,作出选择。
明确了这一点, 就可以容易地理解和应用RPS基准点系统方法。
2.2 RPS基准点系统与其他方法的比较:
如果不采用RPS基准点系统方法,还有另外一种方法,即使用检具的测量方法,检具也被称为专用测量工装,检具的表面形状是与相应的被测零件相同的。
在美国通用汽车及其配套厂中,就大量采用了这种方法。
检具法是通过对检具(测量工装)的测量,建立起相应的汽车车身坐标系。
但检具要由设计人员用CAD
软件专门设计,把汽车零件在汽车车身坐标系的相对位置关系转换到检具上,这样每个汽车零件都可能对应着一个检具。
每个检具的设计与制造都需要较多的费用,但检具法也具有优点,其使用方法简单;仅需要测几个平面或孔就可以建立起相应的汽车车身坐标系。
RPS基准点系统方法非常灵活;不依赖于检具,只需要把汽车零件固定在测量机平台上即可,但对测量操作人员的操作技能要求较高。
两种方法的对比在下表中可清楚地反映出来。
1 总结
RPS基准点系统是非常灵活而实用的建立汽车车身坐标系的方法,可减少测量误差;保证产品的精度和质量,满足汽车制造业和模具制造业设计与制造的需要,同时可节省检具(测量工装)制造费用,在汽车制造业和模具制造业中有十分广阔的应用。