测量用三维H点装置的尺寸校准技术研究

陈锡林, 朱凯捷, 周新良

Chen Xilin, Zhu Kaijie, Zhou Xinliang

（上海机动车检测中心，上海 201805）

1 三维H点装置定义及组成

三维 H 点装置是一种能够反映成人座椅轮廓，检测车辆关键参考点和测量的装置。它的尺寸准确与否直接影响到厂商对汽车座椅R点位置的设计，并影响到汽车座椅的实际H 点，同时对驾乘的舒适性、安全性等构成一定的影响。

三维H点装置由空间点、线、曲面构成，具体为背板、座板、连接膝关节的T型杆、大腿杆、小腿杆、头部空间探测杆、配重块等，如图1所示。

2 校准前的准备

2.1 三维H点装置的参数分析

选取SAE J826 NOV2008（下称J826）三维H点装置作为校准对象，根据J826中的要求，结合GB/T 11559—1989 标准及实际使用过程，可以概括出以下主要计量尺寸参数，如图2所示。

2.2 测量辅助夹具的制作及使用

为了保证尺寸参数测量的准确可靠，结合J826要求及现场可操作性，需要设计一套测量用辅助夹具，以满足测量时三维H点装置安装位置要求，保证测量的准确性及有效性，辅助夹具如图 3所示。为了减轻重量，夹具使用全铝合金材料，并可在不妨碍三维H 点装置安装的前提下适当作掏空处理，制造时应保证靠板与底板平面垂直，同时小腿标定杆应垂直于底板平面，T型杆固定槽在上下移动过程中应始终平行于底板平面。

3 开始校准

3.1 三维H点装置的安装

3.1.1 校准前先用定值扭矩扳子（3.6 N⋅m）将H点配重块悬架处锁紧螺母拧紧，保证躯干部分不会左右晃动。

3.1.2 将三维 H 点装置按要求放置到辅助夹具上，使背板与垂直靠板尽量贴合，用塞片验证A1、A2，A3（如图 2）3处间隙是否一致，如果不一致则进行调整直到一致，这样能保证安装好后背板与座板相互垂直。

3.1.3 移动圆柱垫棒直至大腿杆与底板平行（此过程可以使用电子水平仪进行简单验证），分别测量大腿杆 B1，B2 两处到底板平面的距离是否一致，以保证大腿杆轴线与底板平面平行。

3.1.4 测量三维 H 点装置底板两侧的 H 点标记钮中心（H1，H2）到底板平面的距离是否一致，如不一致则应移动底板或在底板下垫间隙片，直至两距离一致，以保证H 点支轴与Y轴平行。

3.1.5 测量三维 H 点装置底板两侧的 H 点标记钮中心（H1，H2）到垂直靠板的距离是否一致，如不一致则应移动背板或在背板后面垫合适的间隙片，反复测量直至两距离一致，以保证H 点支轴与垂直靠板平行。

3.1.6 重复3.1.2～3.1.5过程，各尺寸误差应控制在0.2 mm以内。

3.2 测量验证各尺寸参数

3.2.1 本次校准使用便携式关节臂测量系统Romer75作为主要测量设备，将三维H点装置按3.1要求放置到辅助夹具上，以大腿杆中心为X轴，H 点支轴为Y轴，躯干轴线为Z轴，H 点为原点建立三维空间坐标系。

3.2.2 在三维坐标系下测量各角度盘处的角度（θ1，θ2，θ3），各角度参数均投影到X-Z平面上，验证角度盘刻度是否满足要求，同时观察各水平仪显示位置是否准确。

3.2.3 按图 2所示要求测量各对应尺寸，所有尺寸参数均应投影到X-Z平面上进行评价，在测量大腿杆各档位（10%、50%、95%）过程中，注意动作轻巧，避免三维H 点装置主体晃动，必要时在测量前可以使用硅胶固定三维H 点装置。

3.2.4 测量小腿部分尺寸时可以将 T 型杆安装到小腿膝关节处，小腿膝关节尽量靠近 T 型杆中部，然后将T 型杆插入小腿标定架T 型杆固定槽中，调节T 型杆固定槽高度，使小腿内侧平面与标定架垂直小平面贴合，然后用压紧螺母锁紧，测量膝部、脚踝处角度盘角度（θ2，θ3），验证角度盘刻度是否准确。对应档位（10%、50%、95%）S6，S7尺寸，可以使用膝盖中心到脚踝中心的距离直接测量得到。

4 配重块的校准

配重块可以使用经计量合格的电子秤直接称重得到，这里不再展开。

至此三维H 点装置校准完成。

5 校准的意义

通过技术研究，可以解决三维H 点装置的现场校准，避免搬动运输引起的损坏。同时通过校准，可以清楚三维H点装置的当前状态，为安全座椅R点设计、测量等提供数据，从而更好地反映座椅的实际状态。

[1]GB/T 11559-1989, 汽车室内尺寸测量用三维H 点装置.

[2]Devices for Use in Defining and Measuring Vehicle Seating Accommodation SAE J826 NOV2008.