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摘要：在整个汽车产业链中，汽车维修行业占据着非常重要的一个环节。汽车使用过程中不可避免会因为各种原因出现磕磕碰碰，造成汽车车身出现不同程度的损伤，常常会采用钣金喷漆的工艺进行车身修复，即使已经发生的损伤并不算非常严重，在维修过程中也依然会遵守传统汽车修复技术开展作业，整体来说，汽车车身整形技术具有很大的市场。本文主要从计算机辅助汽车车身整形技术进行探索研究。
关键词：计算机辅助；汽车车身整形技术；探索研究
随着人们生活水平的不断提升，汽车走进千家万户，我国家庭汽车保有量快速提升，在这样的形势下汽车本身的结构无论是材料还是结构都发生了很大的变化，在汽车生产中广泛开始应用一体化承载式车身，这对汽车车身修复工作来说提出了更为严格的要求，利用计算机辅助汽车车身整形技术可以使汽车修复效果更佳精确。
1 车身测量系统的建立
1.1 基于CAN总线汽车车身视觉检测系统的设计
汽车车身视觉检测站是用于测量车身关键点三维空间坐标的大型专用检测系统，由机械及定位系统、三维视觉传感器系统、测量控制与接口系统、标定系统以及计算机软件5大部分组成。主要方法是采用结构光传感器，经标定系统标定后，通过控制系统选取被测点，采集图像，结合视觉检测算法，求出被测点坐标参数。为进行测量，必须把计算机与传输器连接起来。检测人员应能通过计算机选择被测点，使传感器按预先设定的顺序进入测量状态，产生测量用的光条平面，还应能够随时调整测量顺序，并实现对光源的实时控制及图像部分的多用户采集。控制器局域网CAN（ControllerAreaNetwork）是一种具有较高保密性，可以有效支持分布式控制及实时控制的串行通信网络。CAN总线属于现场总线范畴，与现有的其他总线相比，属于一种分散式、数字化、双向、多站点和多变量的通信系统，具有通信速率高、可靠性强、连接方便和性价比高等诸多优点，非常适用于分布式测量系统的数据通信。
汽车车身视觉检测是目前正在发展的一种新型车身检测方法。其主要原理是利用计算机视觉技术，采用主动三角法获取车身表面点的信息，通过三维视觉算法求取各关键点的坐标，从而完成对车身各顶点位置、挡风玻璃框尺寸、定位孔大小及位置、车门安装处棱边位置及走向等主要参数的测量。本系统中，针对不同的测量对象，采用不同类型的传感器，总数在50台以上。检测站的控制系统应能对这些传感器的动作进行实时控制，以使其动作相互协调。在车身修复过程中为钣金工提供车身各点准确的测量数据，并自动与出厂时车身数据进行对比，以保证修复后事故车的车身数据与出厂时一致，从而提高车身修复的精度。避免在事故车修复过程中依赖于钣金工修理经验的做法，使之科学化、合理化，从而提高事故车维修精度，降低事故车的修理难度，使整个修复过程变得有据可依。
1.2激光扫描车身坐标测量数据采集系统的设计
随着汽车的普及和维修业的不断发展，人们对汽车车身在维修中的检测系统提出了越来越高的要求，利用激光扫描技术可实现对车身三维尺寸的测量，满足了现代汽车维修业对检测技术的新要求。
基于合作靶标的激光扫描车身坐标测量系统，是运用4光束激光扫描测量原理，综合运用激光、光电、精密测量等技术进行非接触三维坐标测量的检测系统。具有非接触测量、不易损伤表面、结构简单、测量距离大、测量点小、抗干扰性强、速度快、实时性好、精度高和能同时进行多点测量等特点。该系统主要应用于汽车维修业，通过测量保证维修后的事故车车身状况达到原车出厂时的技术要求。
测量系统由特征靶标、连接头、电机扫描装置、激光器及其驱动电路、光路转折系统、霍尔传感器、光电转换及信号预处理模块、数据采集与AVR处理和上位机组成。每个电机扫描装置由电机及其驱动电路、反射镜、反射镜固定托盘和安装于反射镜固定盘侧面的小磁铁组成。工作时，电机带动平面镜旋转，当扫描激光束经由旋转的平面镜反射到特征靶标上时，由于特征靶标上面贴有原向回归反射膜，投射光束经过反射膜反射后按原光路返回，激光束经过靶标反射后经由平面镜反射至激光转折光路中；经2个平行的45°平面镜反射后，光信号经过光电转换及预处理进入数据采集系统，和霍尔传感器产生的电机旋转同步脉冲信号一起控制数据采集电路，经过数据处理得到初步的测量点在传感器系统内的三维坐标后，送入上位机。计算机把送来的数据进行计算及坐标变换得出车身三维坐标测量结果，并进行显示或打印输出。
2 车身表面涂装
表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀，以及进行修补作业时旧涂料层的清除等，以改善工件的表面状态。目前汽车整形行业中要求最高，同时也最难处理的是漆面颜色及漆层厚度的控制。
2.1漆面颜色的控制
尽管人眼区分色彩的能力非常强，但不同的人在描述同一色彩时会有所不同，这意味着在要求精确的色彩检测和管理的应用中，口头描述是不够的。更好的解决方案是使用充分校准的色彩传感设备，以数字方式描述色彩。测量仪器通常分为2大类：色度分析仪器和测光仪器。在使用色度分析方法时，设备使用具有3个滤波器的传感器测量来自物体的光。正常情况下，传感器廓线经过优化，与人眼响应非常相似。输出采用CIE三重刺激值表示：X、Y、Z。使用各种各样的传感器，在大量的窄波长范围内测量色彩。然后，仪器的微机系统通过对得到的数据求积分，计算三重刺激值。描述色彩和亮度主要采用矩阵方法，可以实现对多种色彩的区分。这种方法基于下面给出的矩阵：
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其中X、Y、Z代表CIE三重刺激值，R、G、B代表色彩传感器的数字值。将测量已知的参考色彩集合，对每个标准X、Y、Z值获得R、G、B传感器值。矩阵系数C00、C01、C02、C10、C11、C12、C20、C21和C22从这些已知标准值中确定。一旦确定了这些矩阵系数，那么可以从R、G和B数字传感器值中计算得出未知色彩的X、Y、Z值。
2.2漆膜厚度的控制
漆膜厚度的控制采用专门设计的集成电路，引入微机，采用磁感应原理，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小，来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小，来表示其覆层厚度。覆层越厚，则磁阻越大，磁通越小。利用磁感应原理的测厚仪，原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性（如钢上镀镍），则要求与基材的导磁率之差足够大。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时，仪器自动输出测试电流或测试信号。
3 结束语
研制汽车钣喷修复电脑控制操作系统，搭建计算机辅助汽车钣喷过程监控技术科研平台，降低了工人的劳动强度，使修复精神大大提高，可以更好地服务地方经济，推进汽车产业基地建设。
参考文献：
[1]荣辉.计算机辅助造型设计中的车身表面光顺技术[D].武汉理工大学，2005.
[2]王斌，陈昌明.汽车车身自动设计与快速成形的关键技术[J].上海铁道大学学报，2000（6）：128-131.