车身碰撞损伤诊断——汽车车身修复基础知识讲座(27)

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·June
-CHINA 车身碰撞损伤诊断
汽车车身修复基础知识讲座 (27)
(接上期)
八、三维测量
目测法可以大致判断出车辆的损伤程度及范围，两维测量可以测量出控制点的长度、宽度值，而高度数值只能通过三维测量才能进行精确的诊断。

车身测量工作对于成功的修复损伤非常重要，只有通过精确的三维测量，才能确保一些大、中型事故车的修理质量。

在传统的车身修复过程中，一些有经验
的车身维修技师，首先通过钢卷尺、简易测量尺获得车身控制点的长度、宽度，然后根据钣金件的间隙是否均匀、车身线是否平齐、车门开关时的感觉等一系列外部表现特征，可以大致诊断出车身立柱、底盘等相对于车身的高低情况。

对于车身前部位置的高低，可以在长度和对角线比较法的基础上，测量两侧前立柱上部的工艺孔分别与车身前部的距离(图94)，通过数据对比、
臧联防
(本刊专家委员会委员)全国知名汽车钣金专家，高级技师。

2010年交通运输部“卡尔拉得”杯全国汽车钣金大赛裁判长；东方天威汽车维修工程师俱乐部专家。

长期担任国内外知名品牌汽车维修企业技
术总监职务。

文/江苏 臧联防
换算予以诊断。

这些方法对于维修技师的经验要求较高，测量过程繁琐、精度低，而且由于车身形状复杂，有些部位无法采用这种方法测量。

机械式三维测量系统的出现，使得测量工作变的迅速、可靠。

随着现代电子技术的发展，各类传感器和计算机的广泛应用，在各种机械测量系统的基础上，发展出多种电子测量系统，使得车身测量工作变得更加准确、高效。

1.三维测量的基准原则
主机厂给出的车身数据一般是点对点的直线距离。

测量时，只需根据图纸上的提示，以其中一个控制点作为测量基准(零点)，很容易获得两维数据。

而车身上的每一个控制点，都有其相对于自身空间坐标的特定位置，即长度、宽度和高度三个数值。

所以三维测量时，同样也要找到测量基准。

车身三维数据是经过实测车身获得的，通常由设备生产商提供。

读取三维数据图时，应仔细检查确认图中车型、年款等信息是否与所测车辆相符，并且理解图中每一个数字、符号等所代表的控制点位置以及要表达的意思。

(1)基准面
基准面是一个假想的平面(图95)，可以看作是和车身底板、下门槛平行的一个表面，它是采集车身高度尺寸的基础。

设备商采集车身三维数据时，会根据自己的设备特点，将基准面的高度增加或减少。

所以，即使同一款车，不同的设备商给出的车身高度值也会不同。

在确定基准面的过程中，如果使用的是机械式测量系统，可以将基准面的高度整体增加或减少，以减少来回确定车辆基准面的重复工作。

读取其它工艺孔或控制点的高度数值时，只需要相应的增加或减少即可。

通常，基准面高度增加，读取数据会更加方便，而且车身底盘与矫正架之间的维修空间也会加大，但测量精度相对要低，拉伸时容易造成夹具变形。

(2)中心面
中心面是一个假想的具有空间概念的平面(图96)，它将车身沿长度方向分成对等的两半。

车身左右两侧的控制点，通常是沿着这一平面对称分布的，因此所有宽度方向的数据，都是以该中心面为测量基准。

车身左右两侧的控制点或工艺孔大部分是对称的。

如果不对称，将会从三维数据图纸中表现出来。

使用机械式通用测量系统确定中心面时，
首先要
图94 利用三角函数诊断车身前部高度状况
图95 基准面
图96 中心面
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2012/6·汽车维修与保养④可以满足钣金件更换时的定位要求，避免焊接变形。

铝质钣金件更换时需要采用粘接、铆接的方式，这样结构胶可以有足够的固化时间。

⑤可以采用多点固定的方式，有利于矫正时的力量分散。

(2)机械式通用测量系统
机械式通用测量系统一般可分为门式测量系统和米桥式测量系统(图100)，测量尺通常为铝合金制成。

机械式通用测量系统是目前在车身修复中被广泛使用的测量系统，相对价格低廉、测量直观、测量精度能满足车身修理的要求。

机械式通用测量系统使用时，首先要在车身底盘中部找出基准点，确定车身的基准面、中心面和零平面。

然后在测量桥或测量架上安装好横尺，将测量头安装在横尺上，就可以同时测量受损车辆上的多个控制点。

通过实际测量数据与标准数据相比较，能很
测量基准。

如严重的正面碰撞导致车底板前部变形，可以选择底盘中部后侧的两点和车身后部的点作为测量基准。

③底盘基准点发生变形，并少于四个时，应进行初步矫正，直至有四个测量基准。

基准点的长度、宽度和高度数据，调整
时应仔细确认，如果有误差，车身前后部的数据误差将会增加。

⑤测量系统在长期的使用过程中，测量尺、定位夹具有可能会出现磨损或变形，导致测量精度降低。

使用一段时间后，应及时进行校验或更换
2.机械式测量系统
(1)定位夹具测量系统
车身制造过程中，所有金属板件都固定在专用模具上，以便快速、精确的进行定位、组装、焊接等工作。

定位夹具测量系统，就是利用这种原理，根据车身上主要测量点的三维尺寸，制造出包含主要控制点的测量定位夹具，也称量头。

车辆碰撞后，可以通过车身上的控制点是否与专用定位夹具相吻合，来判断车身是否发生变形。

事故车辆在修理过程中，只要将每个控制点的位置，矫正到与专用定位夹具完全吻合，就可以确定车身尺寸已经恢复到位。

定位夹具测量系统可分为专用型和通用型两种。

专用型的定位夹具(图98)优点是专用性，针对每一款车身都有一套专用测量头，可以快速、精确的修复车身，适合于4S 店和专修店，但每款定位夹具只适合于一款车型，而不是所有车型。

通用型(图99)的定位夹具在长度、宽度和高度数值上可以调整，适合于任意车型。

定位夹具具有以下优点：
①能够直观判断出损伤变形的程度、方向。

如果车身上的控制点与定位夹具不吻合，就必须对其进行校正。

所有控制点与夹具吻合后，汽车上的转向系统、悬架，发动机装置等也就在正确的位置上了。

②具有测量功能，同时起着固定车身的作用，通用型定位夹具在矫正时可以作为拉具。

③当变形点与定位夹具吻合后，及时进行锁定，避免拉伸其它部位时再次发生变形，
减少重复工作。

图97 零平面
图98 专用型定位夹具
图99 通用型定位夹具
图100-1 门式通用测量系统
图100-2 米桥式通用测量系统
在靠近车身中部底盘的前端左右位置，分别找到没有变形的两个测量孔，将底部测量头对准测量孔，观察横尺上的宽度数值，并左右调整米桥尺，直到两个宽度读数相同并与标准数据一致。

再从车身中部底盘的后端左右位置，找到另外两个测量孔，重复以上操作，通过两对左右对称的测量孔，就能确定车辆的中心面。

使用定位夹具测量系统确定中心面时，首先将车辆在举升架上升起，然后根据图纸要求，把车身中部的四个定位夹具安装至矫正架上，并推到车辆下部，缓缓把车辆放下或将矫正架升起，注意观察并移动矫正架，使矫正架的中心面与车辆中心面对齐，完全落下车辆即可确定中心面。

(3)零平面
汽车车身可以分为发动机舱、驾乘室和行李箱三个部分，这三个部分的基准面称为零平面(图97)。

其中，驾乘室具有足够的强度，在车辆碰撞过程中所受到的影响最小。

所以三维测量时，通常选择车身底盘中部的控制点，作为测量长度的基准。

选择三维测量基准点时通常应遵循以下原则：
①尽量选择车身底盘中部四个角上的点作为测量基准。

如果基准点之间的距离较近，测量精度将会受到影响。

②如果车身底盘中部的点发生变形损伤，可以选择底盘前部或后部的控制点作为
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-CHINA 快确定各个控制点所处的位置是否变形。

3.电子测量系统
(1)超声波测量系统
电子测量系统中目前应用较为广泛的一种是超声波测量系统。

它的测量稳定、准确，可以瞬时测量，操作简便、高效。

可以对车辆的预检、修理中测量和修理后检验等工作提供有效的帮助，现在也应用在一些二手车辆交易中的车身检验工作中。

测量原理：超声波测量系统由超声波发射器、超声波接收器、控制柜及各种测量头组成。

发射器(图101)、测量头及测量头转接器等安装到车身某一构件的测量孔上，接收器装置在测量横梁上，发射器发送超声波，由于声音是以等速传播的，接收器可快速精确地测量声波在车辆上不同基准点之间传播所用的时间。

计算机根据每个接收器的接收情况，自动计算出每个测量点的三维数据。

超声波测量系统在测量过程中不会相互干扰，系统每隔1～2秒会自动重新测量一次，把环境对它的影响减小到最小。

操作
中不用调节水平，计算机自动找正，而且不会因为发射器、接收器的位置移动而改变数据。

可以实现车辆碰撞修理前的预检、测量、定损，修理中的测量监控以及修复后的数据存储打印等工作。

(2)激光测量系统
激光测量系统操作简单，一次性检测便可以发现所有的碰撞损伤，提供维修前、维修中、及维修后检测报告，监控维修过程，提供可靠、高质量的维修。

激光测量系统包括反射靶、激光发射接收器和计算机等。

其测量原理是激光发生器发出的激光束投射到标把上(图102)，每个标把上有不同的反射光栅，通过接收光栅反射的激光束测量出数据传输到计算机，由计算机通过计算可以得到测量点的空间三维尺寸。

激光测量系统提供直接且瞬时的尺寸读数。

在拉伸和校正作业过程中，车辆的损伤区域和未损伤区域中的控制点都可被持续监测。

(3)角度线位传感器测量系统
角度线位传感器测量系统包括整体臂
式测量尺、测量头、计算机、无线蓝牙传输装置、机柜等。

它有二节或三节万向的测量臂，测量臂之间的每个关节上装有线位角度传感器，测量臂的顶端装有测量头。

对车身进行测量时，将测量头接触到需测量的车身点位并启动按键，这时，通过蓝牙传输，电脑便可获得各关节处线位角度传感器的角位移量，从而获得该测量点的空间坐标位置。

角度限位传感器可以测量任意空间点的三维坐标、两个点的直线距离、两条线夹角、两个平面夹角。

所以在实际使用时，不但可以测量车身损伤状况，而且可以对机械零件，如元宝梁(图103)、减震器、轮毂、下摆臂等是否变形进行诊断。

每种电子测量的原理、功能虽不相同，
但测量工艺都大致相同：
①连接设备。

确定计算机能正常接收反馈信息并处理数据。

②进入系统界面，选择语言的种类，并建立工单。

填写工单号码、车辆信息及车主信息等，以便与随后测量的结果一起存储，方便以后查询。

②根据测量的车型选择汽车公司、品牌、生产年代。

③选择底盘测量基准点。

电子测量系统几乎都带有误差补偿功能，在一定范围内，车身倾斜斜也不会有太大影响。

如果测量基准点发生变形，计算机会出现提示界面并提示重新选择基准点。

④对损伤部位进行测量。

矫正时，可切换模式，以便对修复过程实时监控，避免拉伸过度。

⑤保存数据，并退出界面，完成测量工作。

每种设备都有自身的优点，相应的也会有一些或多或少的缺点。

但只要熟练的掌握、运用，无论哪种三维测量设备都可以满足车身的修理精度要求。

(未完待续)
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图101 超声波发射器
图102 标靶图103 诊断机械零件是否变形
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