由于无法移动，固定在生产厂房中的大型机器核查工作在过去具有很大的挑战性，现在，Intier汽车制造公司利用FaroArm轻松解决了这一难题，将检测的工作交给了工具

FaroArm 3-D机械手臂坐标数字转换器在汽车生产制造业中的成功应用，让人们实现了对位置坐标的精确捕捉。便携式数字转换器的成功应用，由此引发了一场高精度数据采集领域的革命。

位于美国密歇根州利夫尼亚市的Magna汽车测试中心（简称MAT）是Intier 汽车制造公司的签约检测中心，该中心不仅为该公司的制造部提供服务，同时也为美国的三大汽车制造商提供解决方案。在MAT，每天的任务既简单而又明确：要让汽车和卡车工作得更好，同时，还要保证它们的制造装备也能够保持正常的运转。

谁能想象MAT的工作涵盖范围会有如此之大——从原型设计装置到制造过程，每一个细节都在MAT的监控之下。在给定的一周时间内，MAT可以承担测试一个升降门，捕捉汽车内部的数字化结构图，完成一条焊装线的质量分析，协助工程师实现对无蓝图工件的逆向分析，或针对工装夹具进行临界尺寸校正等任务。

MAT工作的核心反映在快速而精准的测量上。通过测量到的可靠的三维数据，判断各组件的加工精度，获得工件安装点的三维布局图，甚至为那些OEM制造商们随时解决问题。

 逆向工程和模型分析，这两个Intier（MAT）FaroArm检测的典型案例在一些如图所示的特别场所可以见到

精确、简易、灵活

10年前的Intier 汽车制造公司通过传统的百分表和尺子获取三维数据，由于这些工具精度不高，面对高精度测量时发现的问题，人们往往会束手无策。此外，工程师们所需了解的细节也远远超出了这些机械工具所能获得的范围。三点就可确定一个平面，但却无法确定一个需要由500个点或者更多的点才能精确体现的斜面或者有弧度变化的曲面。此外，工程师们需要在一个数字化的环境中操作，并着手设计新型车辆。

传统的坐标测量机能够测量密度，但必须通过编写相应的程序才能测量不同部位，因此，所能测量的形状有限并且不能移动，任何需要测量的东西都必须被搬运到测量机放置之处才行。“突破传统仪器的测量范围，捕捉微小尺寸的变化，对我们来说已经变得日益重要，”负责MAT质量监控小组的领头人Todd Hovey如此解释，“我们的很多工作都需要在现场完成，通常不是在加工设备旁就是在模型车间里。”

20世纪90年代初期，MAT的工程师发明了一种被称为FaroArm 3-D的数字转换器，它能够完美地超越机械测量仪器的局限性。这种便携型臂式数字转换器能够捕捉到其球型测量范围内的任何一点，精确度高达0.0005in（1in=25.4mm），使用机器手臂端的金属笔来追踪部件、模具或底盘的表面变化。只要在手提电脑上安装好兼容CAD的CAM2软件，它就会将在物体表面上捕捉到的点记录为连续线型或离散点。随着收集的点越来越多，在电脑屏幕上就会呈现出物体表面的数字化图像。

由于FaroArm具有高精度、便携性等特点，现在它已成为航空航天、汽车制造业以及开展逆向工程、测量或者检测部件的OEM制造领域中的权威工具。因为它能在短短几分钟内记录几乎所有表面的尺寸，而不像传统坐标测量机那样需要冗长的程序代码，使得产品的加工过程变得不再死板，从而省略了烦杂的调研过程。

在大多数案例中，机械手臂的数据实时采集功能彻底降低了整个采集过程的成本。在MAT，工程师需要经常处理一些几乎不可能测量到的表面，即那些围绕着部件、在部件后面或者隐藏在部件内部的表面。特别是在车底或引擎下方工作时，这种情况尤为常见。“我们要测量的许多表面往往被其他的部件所遮挡，”Todd Hovey说，“FaroArm关节臂具有的六自由度特性，能够让我们轻而易举地实现对这些表面的测量。”

 汽车座椅H点的测试是Intier（MAT）将测试用于现实生活宗旨中的一个革命性和独创性的应用

在汽车领域的应用

汽车内部正朝着更符合人体工程学的方向演变着，其速度如同汽车外形设计朝着空气动力学方向的演变一样迅猛。在此，MAT工程师与OEM的工程师共同努力着，致力于车辆模型试制阶段的研究，以便在这些模型成为新型汽车之前发现设计上的缺陷。

数字化的模拟环境比使用传统工具更为方便，MAT的工程师利用数字化重建汽车内部的空间——包括仪表板、方向盘、车门表面、中央控制器以及前面板等细节。这一复杂的程序如同一个平台——一个虚拟的坐舱，在这里，工程师可以插入特殊的软件来计算各种人体工程学问题。例如，针对不同的人体部位采用不同的工程学标准，工程师们能够计算出视线位置，根据乘客坐姿调整前面板的位置或者重新配置方向盘、仪表板及控制器。

在车座制造厂里，MAT的工程中经常会涉及到一个名叫“Oscar” 的助手，这个体重为167磅（相当于75.75 kg）的人体模型已经成为工厂里的标准试驾员。“我们把仪器送到全国各地的车椅生产商那里，帮助他们定位用于全新座椅设计中的H（臀）点，这个点是用来评价座椅位置及舒适程度的关键点。”Hovey介绍说，“用Oscar人体模型来进行定位，我们能够准确地建立这个点，以供座位设计者使用人体要素软件来计算腿的放置空间、背部轮廓和头垫的位置。

 FaroArm的灵活性使得MAT能够快速准确地完成对测试舱及以前难以达到位置的检测任务

评估汽车各部分的装配草案也是MAT工作范围的一个组成部分。例如，加工完成的车门面板、仪表面板和前面板的制造工艺等，MAT的工程师根据匹配面比较面板和零件的位置，然后将测量结果与嵌入的匹配面CAD图像进行比较。在CAM2测试软件中，超出公差范围的部分用红虚线标出。

尽管成百上千个小时的时间都用在了评估和测试上，设计上的缺点仍然会被带入到实际生产中，这些反馈大都来自于消费者。现在，汽车制造商已经知道如何迅速解决这些问题了。他们经常向MAT团队征集独特见解，特别是那些烦人的动力学方面的小故障。

MAT通常使用处理人体工学问题的方法来处理动力上的不稳定问题：先使用FaroArm建立数字化平台，然后使用分析软件在该平台上来找出问题。Hovey讲道：“某些驾驶特殊款式汽车的客户常被驾驶杆传送的高频率震动所困扰，但制造商通过调查后发现，所有传动装置的转动元件都处于平衡状态，并且有着很好的支持。此时，他们就会请我们来查找问题的所在。我们首先将汽车抬高，将传动装置所有的转动元件及支承数字化，然后通过分析软件对其进行分析。最终我们发现，在一定的行驶速度下，传动装置通过驾驶杆会产生共振。根据我们的分析结果，这家公司加固了支承部件以改变共振频率，使得传动装置在任何频率下都不会再受到影响。”

＝ 在控制手臂上，FaroArm被设置为获取数据模式，同时各种其他工作也在进行，最终削弱了在实验室中进行试验的需要

Intier 汽车制造公司内的一些部门同时也是MAT工作组分析服务项目中最好的客户。“我们公司拥有10台FaroArm用于在线服务，它们大都用在生产线上检查零件要点及拼装状况。因为这种仪器在我们Livonia厂区有着广泛的应用，很多公司经常请我们帮忙提供技术支持。”Hovey说到，“比如，他们可能需要写一个宏程序来一遍遍地检查某些特殊的尺寸，而我们恰恰可以提供这种支持。”

“然而，更多时候，生产部门需要在我们的帮助之下重新配置一个大工件或测试设备。这才是FaroArm能够真正节省时间的地方，”Hovey说，“对于FaroArm来说，一个焊件的转角和测试台，如多动作模拟器，只不过是另一个三维图像。我们能在几分钟内实现对同一加工车间内的30或40个装配洞眼的测量，时间至多也不会超过1h。我们能够保证工件重新装配后位置的准确性，从而大大缩短了设备停工期。”