CN100460267C - 悬架组件定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减小外倾角的偏差和变动的悬架组件定位方法。该悬架组件定位方法测定白车身(12)的左右减振器安装孔(22)的位置，并算出作为中间点的第一基准位置(C1)。测定悬架组件(20)的左右轮毂(44)的位置，并算出作为中间点的第二基准位置(C2)。通过滑台(56)调节悬架组件(20)的位置，以使得第一基准位置(C1)和第二基准位置(C2)一致。通过升降机构(59)使悬架组件(20)上升，将悬架组件(20)安装在白车身(12)上。

Description

悬架组件定位方法
技术领域
本发明涉及一种悬架组件定位方法，该悬架组件定位方法用于在将悬架组件安装在车身框架上时，相对于车身框架进行悬架组件的定位。
背景技术
若预先组装成使车辆的悬架与转向机构、连杆机构、轮胎安装部、制动机构以及发动机等成为一体的悬架组件，则容易且适于安装到车身框架上。
在将悬架组件安装到车身框架上时，需要进行定位，以便使悬架组件和车身框架的相对位置适当地匹配。作为进行这种定位的方法，提出了一边用视觉传感器检测形成为基准指标的车体的基准孔位置、一边安装悬架组件的方法(例如，参照专利文献1)。具体而言，根据从检测车体的外周角部的一对位置检测用视觉传感器得到的信号，来调节旋转升降台的载置面的位置。接着，为了检测车辆的基准孔，根据从设置于旋转升降台中央的定位用视觉传感器得到的信号，对旋转升降台的载置面的位置进行微调，由此，对位置偏移进行修正。
【专利文献1】：日本特公平7—10674号公报
但是，车身框架和悬架组件是多个加工部位和多个机构等组合而成的复合体，各部分的尺寸误差进行累积，因此安装部的尺寸有可能不能形成为十分高的精度。即，如图10所示，车身框架1的左右减振器安装孔2的中心位置3可能存在不一定与设置于车身框架1的中心位置的基准孔4的位置一致的情况。并且，悬架组件5的中心位置6可能存在不一定与减振器安装孔2的中心位置3一致的情况。
因此，即使进行使中心位置6与基准孔4对准的调节，减震器7的头部和减振器安装孔2也不会一致，如果这样将悬架组件5装配到车身框架1上，则减振器头部7和轮毂8就倾斜，左右的外倾角产生偏差θ1和θ2。外倾角的偏差θ1和θ2在此后的工序中进行调节，但该调节作业非常花费时间，而且作业中需要作业人员熟练和复杂的调节机构。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种减小外倾角的偏差和变动的悬架组件定位方法。
本发明的悬架组件定位方法用于在将悬架组件安装在车身框架上时，相对于所述车身框架进行所述悬架组件的定位，该悬架组件定位方法的特征在于，具有如下工序：测定所述车身框架上的左右减振器安装位置的工序；算出所测定的左右减振器安装位置的车宽方向的中间点、即第一基准位置的工序；测定悬架组件的左右轮胎安装位置的工序；算出所测定的左右轮胎安装位置的车宽方向的中间点、即第二基准位置的工序；以及调节所述悬架组件或者所述车身框架的位置，以使得所述第一基准位置和所述第二基准位置相一致的工序。
这样，通过使第一基准位置和第二基准位置相一致，从而在将悬架组件安装在车身框架上时，可以抑制外倾角的偏差和变动。
在该情况下，所述悬架组件定位方法是在输送所述车身框架的输送线的多个站上进行的；测定所述减振器安装位置的工序优选在进行测定所述轮胎安装位置的工序的站之前的站上进行。由此，测定减振器安装位置并算出第二基准位置之后，可立即进行定位调节，从而能够缩短生产节拍时间。
并且，测定所述减振器安装位置的工序优选是，针对所述左右减振器安装位置分别通过由非接触方式的距离传感器对所述减振器安装位置周边的三处以上进行扫描来测定的。由此，可确定减振器安装位置的三维位置，可进行更加正确的测定。
根据本发明的悬架组件定位方法，通过单独地测定并计算作为左右减振器安装位置的中心的第一基准位置和作为左右轮胎安装位置的中心的第二基准位置，使该第一基准位置和第二基准位置相一致，从而降低车身框架和悬架组件的尺寸误差的影响，在将悬架组件安装到车身框架上时，能抑制外倾角的偏差和变动。
附图说明
图1是装配站的立体图。
图2是第一分站的局部剖视立体图。
图3是悬架组件和搭载台的立体图。
图4是控制器的方框结构图。
图5是表示本实施方式的悬架组件定位方法的步骤的流程图。
图6是表示使距离传感器在减振器安装孔附近以与板金的距离大致一定的方式进行动作的情况的示意剖面侧视图。
图7是表示使距离传感器在减振器安装孔附近进行扫描的移动路径的示意俯视图。
图8是表示进行定位之前的悬架组件和白车身的位置关系的示意主视图。
图9是表示进行定位之后的悬架组件和白车身的位置关系的示意主视图。
图10是表示根据现有技术的定位方法安装的悬架组件的安装状态的示意主视图。
符号说明
10 装配站；12 白车身；14 输送线；16、18 分站(substation)；20悬架组件；22 减振器安装孔；24 减振器孔用距离传感器；26 机械手；44 轮毂(轮胎安装位置)；50 减振器头部；51 搭载台；52 轮毂用距离传感器；56 滑台；58 线性传感器；59 升降机构；C1 第一基准位置；C2 第二基准位置；O中心点；R1～R3路径。
具体实施方式
以下，一边参照图1～图9，一边列举实施方式对本发明的悬架组件定位方法进行说明。
本实施方式的悬架组件定位方法在图1所示的装配站10上进行。装配站10由下列部分构成：将白车身(车身框架)12通过吊架(hanger)13悬挂起来并依次进行输送的输送线14；从先前工序将白车身12开始搬入的第一分站16；和接下来将白车身12搬入的第二分站18。白车身12是由构成车辆的基架形成的单壳式结构体，在发动机室内的左右设有安装悬架组件20的减振器安装孔22。白车身12在稍高一点的位置由输送线14输送。
如图2所示，在第一分站16上的白车身12的左右附近设有机械手26，该机械手26在前端具有非接触式的减振器孔用距离传感器24。各机械手26是产业用的多关节型，可在作业范围内的任意位置使减振器孔用距离传感器24以任意姿态进行移动。机械手26在控制器28的作用下与输送线14同步地动作，使用减振器孔用距离传感器24测量搬入到第一分站16上的白车身12的减振器安装孔22的位置。即，机械手26从白车身12上的前轮的车轮罩30插入前端部，使减振器孔用距离传感器24的测量面朝上并沿预定的路径R1、R2和R3(参照图7)进行扫描，来测量减振器安装孔22的位置。
如图3所示，悬架组件20是车辆前侧的机构，以副车架32为基础而构成，在该副车架32的左右装配有成对的下臂34、减振器组件36、等速万向节38、制动机构40、未图示的转向杆、轮毂44和发动机45。减振器组件36由呈大致同心状设定的减振器46和弹簧48构成，在减振器组件36的上表面设有减振器头部50，该减振器头部50插入到所述减振器安装孔22中。而且，为了便于理解悬架组件20的结构，在图1、图3、图8和图9中，将发动机45用假想线表示。轮毂44以形成预定的外倾角的方式被组装起来，在后面的工序中安装轮胎。在本实施方式中，将预定的外倾角图示为0°(图3、图8等)。悬架组件20也可以是没有发动机的状态下的组件。
如图1和图3所示，第二分站18具有：载置悬架组件20并使悬架组件20升降的搭载台51；和一对轮毂用距离传感器52，其测量被载置的悬架组件20的左右轮毂44的位置。搭载台51具有：基座54；在该基座54上，在左右方向(被搬入的白车身12的车宽方向)上移动的滑台56；检测滑台56的位置的线性传感器58；和升降机构59。滑台56和升降机构59在控制器28的作用下自动地动作。
搭载台51配置在被搬入到第二分站18上的白车身12的发动机室下方，通过升降机构59使悬架组件20上升并将其装配到白车身12上。并且，搭载台51可沿导轨60在横向移动，在将悬架组件20装配到白车身12上并使升降机构59下降之后在横向移动，通过预定的搬入装置将新的悬架组件20载置在滑台56上。
轮毂用距离传感器52分别由支柱62支承，并配置在可测量升降机构59处于下降状态时的悬架组件20中的轮毂44侧面位置的高度上。轮毂用距离传感器52设定为，可对应于预定的外倾角垂直地对轮毂44的面进行测量。由各轮毂用距离传感器52测量的距离信号被供给到控制器28。在搭载台51沿导轨60移动时，一方的轮毂用距离传感器52自动地退避到预定的位置上，而不会发生干涉。
如图4所示，控制器28具有：与预定的外部控制器进行通信的同步部70；驱动机械手26的机械手控制部72；接收减振器孔用距离传感器24的信号并求出减振器安装孔22的位置的第一信号处理部74；和计算与两个减振器安装孔22的车宽方向的中间点相当的第一基准位置C1的第一基准位置计算部76。控制器28还具有：接收轮毂用距离传感器52的信号并求出轮毂44的位置的第二信号处理部78；和计算与两个轮毂44的车宽方向的中间点相当的第二基准位置C2的第二基准位置计算部80；根据第一基准位置C1和第二基准位置C2使滑台56动作的滑台驱动部82；和使升降机构59动作的升降机构驱动部84。同步部70根据从外部控制器得到的信号来监视输送线14的工作情况，检测白车身12被搬入到第一分站16和第二分站18，并向各功能部给予处理开始的指示。
接着，一边参照图5，一边对在这样构成的装配站10中将悬架组件20装配到白车身12上的方法进行说明。
首先，在步骤S1中，同步部70检测白车身12被搬入到第一分站16，据此使机械手26动作，以测量左右的减振器安装孔22的位置。此时，如图6所示，使安装于机械手26的前端的减振器孔用距离传感器24以在减振器安装孔22的附近、与板金90的距离大致一定的方式动作。
并且，如图7所示，关于该移动，可依次沿三个路径R1、R2和R3进行扫描。对于这些路径R1、R2和R3，在减振器安装孔22的周围的大致三等分的预定部位，从比外周部稍微靠外侧的点P1向外侧移动，在预定的最外部P2折回而朝向内侧移动，在到达减振器安装孔22的边缘P3时结束。在到达边缘P3时，没有板金90，测量信号显著变化，因此可以识别已到达边缘P3。沿三个路径R1、R2和R3的顺序进行测量之后，使机械手26退避到预定的位置。
而且，减振器安装孔22的位置测量不限于减振器孔用距离传感器24，也可以用CCD照相机等二维的测量装置。在该情况下，还可以通过从两处拍摄减振器安装孔22，从而利用三角测量原理来识别三维位置。使减振器孔用距离传感器24进行扫描的装置不限于机械手26，也可以采用专用的移动机构。进行扫描的移动路径不限于R1、R2和R3这三处，也可以是四处以上。
在步骤S2中，通过第一信号处理部74从三个边缘P3算出减振器安装孔22的中心点O。该计算处理例如将三个边缘P3区别为边缘P31、P32、P33，在由P31、P32、P33设定的面上，求出连接边缘P31和边缘P32的直线的垂直二等分线L1与连接边缘P32和边缘P33的直线的垂直二等分线L2的交点。针对左右的减振器安装孔22分别独立地求出该中心点O。
这样，根据三个以上的边缘P31～P33，来确定减振器安装孔22的三维位置，能够进行更加正确的测定。
并且，从各路径R1～R3中的测量距离信号可识别减振器安装孔22周边的板金90的倾斜，并提供给预定的处理。
在步骤S3中，通过第一基准位置计算部76，来算出与左右的减振器安装孔22的中心点O的车宽方向上的中间点相当的第一基准位置C1。该第一基准位置C1例如是根据两个中心点O的空间上的中点算出的。
在步骤S4中，在预定的外部管理控制器的作用下驱动输送线14，位于第一分站16的白车身12被输送至接下来的第二分站18。而且，由于在输送线14中，多个白车身12连续且间歇地被输送，所以对于第一分站16也是从先前的工序搬来新的白车身12，通过机械手26继续进行减振器安装孔22的测量。
在步骤S5中，在确认到搭载台51上搭载了悬架组件20之后，使该搭载台51沿导轨60移动至输送线14的下部。此时，使升降机构59下降。
在步骤S6中，同步部70对在搭载台51上搭载有悬架组件20进行确认，通过轮毂用距离传感器52来测量悬架组件20的左右轮毂44的位置。而且，由于悬架组件20将减振器头部50插入到减振器安装孔22中，所以也可以测量该减振器头部50的位置，但是减振器头部50的形状复杂，并且通过轮毂用距离传感器52很难测量。与此相对，由于轮毂44的侧面是平面，所以适于用轮毂用距离传感器52进行测量。并且，轮毂44和减振器头部50的距离短，在相对的位置上几乎没有误差的累积，通过测量轮毂44的位置可正确地确定减振器头部50的位置。
在步骤S7中，通过第二信号处理部78算出与车宽方向上的左右轮毂44的中间点相当的第二基准位置C2。这里，由于在轮毂44和减振器头部50之间几乎没有误差的累积，所以第二基准位置C2几乎与左右的减振器头部50的中间位置等价。
在该时刻，如图8所示，第一基准位置C1和第二基准位置C2未必一致，可能存在误差ε。这是由于白车身12和悬架组件20是多个加工部位和多个机构等组装而成的复合体，各部分的尺寸误差进行累积。
在步骤S8中，在车宽方向上驱动滑台56，调节悬架组件20的位置，使得第一基准位置C1和第二基准位置C2相一致。即，在滑台驱动部82的作用下，一边参照线性传感器58或者轮毂用距离传感器52的检测信号，一边使滑台56仅移动第一基准位置C1和第二基准位置C2的误差ε，由此进行定位。
由此，如图9所示，左右的减振器安装孔22和左右的减振器头部50以第一基准位置C1和第二基准位置C2为基准被配置在左右对称的位置上，并且几乎一致。
而且，在该步骤S8的定位工序中，只要可以进行白车身12和悬架组件20的相对位置的调节，使得第一基准位置C1和第二基准位置C2相一致即可，不仅可以使悬架组件20移动，也可以通过预定的机构使白车身12移动。
在步骤S9中，使升降机构59上升，将左右的减振器头部50插入到对应的减振器安装孔22中。此时，由于减振器安装孔22和左右的减振器头部50以第一基准位置C1和第二基准位置C2为基准呈左右对称，并配置在几乎一致的位置上，所以减振器组件36和轮毂44等的倾斜角安装成几乎不变，维持预先设定·调节过的外倾角。
伴随减振器头部50被插入到减振器安装孔22中，设置于减振器头部50周围的三个螺钉92(参照图3)被插入到设置于减振器安装孔22周围的三个安装孔94(参照图1)中，将螺母旋合在螺钉92上而固定。并且，将设置于副车架32的螺栓插入到白车身12的预定的长孔中，并由螺母固定，从而悬架组件20被安装在白车身12上。在第二分站18上，安装有悬架组件20的白车身12通过输送线14被输送至下一个工序。
如上所述，根据本实施方式的悬架组件定位方法，通过单独地测定并计算左右的减振器安装孔22的第一基准位置C1和左右的轮胎安装位置、即轮毂44的第二基准位置C2来进行定位调节，使得第一基准位置C1和第二基准位置C2一致，从而降低白车身12和悬架组件20的尺寸误差的影响，抑制外倾角的偏差和变动。由此，不需要对外倾角的偏差进行调节的后面工序，或者能够大幅度地缩短该工序中的调节时间。
并且，在白车身12中不需要设置用于悬架组件20的定位的基准点。
对于图5所示的各工序，为了便于说明，说明了连续地依次进行的情况，但第一分站16中的处理和第二分站18中的处理能够并行进行。对于减振器安装孔22的位置的测量，由于对三个路径R1～R3进行扫描，所以比测量轮毂44的位置花费时间，但通过在第一分站16中预先进行，就可以对搬入到第二分站18上的白车身12迅速地进行悬架组件20的安装，从而能够实现生产节拍时间的缩短。
而且，在上述的说明中，对将前侧的悬架组件20安装在白车身12上的例子进行了说明，但对于后侧的悬架组件也能够通过同样的步骤进行安装。后侧的悬架组件也可以在上述的第一分站16和第二分站18中与前侧的悬架组件20的安装同时并行进行。
本实施方式的悬架组件定位方法不限于用在车辆制造时，也可以适用于在完成的车辆的维护时将悬架组件20暂时卸下后再次安装到车身框架(包含车辆本身)上的情况。并且，可适用于撑杆式、双横臂式等各种悬架形式的悬架组件20。
本发明的悬架组件定位方法不限于上述实施方式，当然在不脱离本发明要旨的情况下可采用各种结构乃至工序。

Claims (3)

1.一种悬架组件定位方法，该悬架组件定位方法用于在将悬架组件安装在车身框架上时，相对于所述车身框架进行所述悬架组件的定位，其特征在于，
该悬架组件定位方法具有如下工序：
测定所述车身框架上的左右减振器安装位置的工序；
算出所测定的左右减振器安装位置的车宽方向的中间点、即第一基准位置的工序；
测定悬架组件的左右轮胎安装位置的工序；
算出所测定的左右轮胎安装位置的车宽方向的中间点、即第二基准位置的工序；以及
调节所述悬架组件或者所述车身框架的位置，以使得所述第一基准位置和所述第二基准位置一致的工序。
2.根据权利要求1所述的悬架组件定位方法，其特征在于，
所述悬架组件定位方法是在输送所述车身框架的输送线的多个站上进行的；
测定所述减振器安装位置的工序是在进行测定所述轮胎安装位置的工序的站之前的站上进行的。
3.根据权利要求1所述的悬架组件定位方法，其特征在于，
所述测定减振器安装位置的工序是，针对所述左右减振器安装位置分别通过由非接触方式的距离传感器对所述减振器安装位置周边的三处以上进行扫描来进行测定的。
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