CN101169657A - 基于自动涂胶、人工安装的汽车风挡玻璃安装方法 - Google Patents

Abstract

基于自动涂胶、人工安装的汽车风挡玻璃安装方法，其特征是首先分别识别待涂胶玻璃和车型，再判断车型与玻璃的匹配的情况。本发明可以确保机器人所涂胶的玻璃与自动装配线要安装玻璃的车体型号相一致，能有效提高工作效率，减少错涂、错装的事故率。

Description

基于自动涂胶、人工安装的汽车风挡玻璃安装方法

技术领域

本发明涉及汽车风挡玻璃安装时的防错装方法，更具体的说是用于防止汽车风档玻璃自动化安装过程中，涂胶工作站上的已涂胶玻璃型号与车体输送线上待安装玻璃的车体型号不相匹配而造成的玻璃错装或无法安装现象的方法。

背景技术

随着自动化技术的发展，汽车制造业也正加速朝自动化方向发展。尤其是在汽车总装过程中，为了降低工人的劳动强度，提高工作效率和产品质量都大量使用自动化设备。目前，汽车总装线也在朝着柔性化方向发展，同一条总装线上同时能装配好几种车型。汽车风挡玻璃的安装是汽车总装过程中的一个重要的工序，随着汽车总装线向更加柔性化的方向发展，传统汽车风挡玻璃安装工序中存在着很多不足。

目前汽车风挡玻璃的涂装方式主要有两种：

一是全手工涂装，即手工涂胶、手工安装。涂装工人通过观察车体输送线上待安装玻璃的车体型号，判断并选择与该车体型号相匹配玻璃型号，然后取出一块该型号的玻璃用涂胶枪在玻璃周围涂胶。涂胶完成后将玻璃安装到车体上。这种涂胶方式需要工人相当的工作经验，包括判断车体型号、玻璃型号以及取出玻璃后的涂胶操作。一旦所选的玻璃型号与输送线该工位要安装玻璃的车体型号不匹配，如若等到工人安装到车体上才发现该错误时，就会造成严重的操作失误，浪费大量的时间和精力。

二是无防错装措施的机器人自动涂胶，人工安装。在该过程中，涂胶工序较全手工涂装有了很大的进步。涂装工人通过观察车体输送线上要安装玻璃的车体型号，判断并选择与该车体型号相匹配玻璃型号，然后将该型号的玻璃放置到机器人自动涂胶工作站上，由机器人完成涂胶工作，然后工人将玻璃安装到车体输送线上该工位要安装玻璃的车体上。但是，同样存在的问题是，一旦所选的玻璃型号与输送线该工位要安装玻璃的车体型号不匹配，如若等到工人安装到车体上时才发现该错误时，就会造成严重的操作失误，浪费大量的时间和精力。

以上两种现存的玻璃涂装方式，都是由人工通过观察车体输送线上要安装玻璃的车体型号，然后根据该型号选择相应的玻璃进行涂胶、安装。在实际生产中，同一车体输送线上可能会同时装配好几种车型，有时候不同车型对应的玻璃外形特征比较相似，加上工人的工作作强度大，有时会对车体输送线上要安装玻璃的车体型号判断错误，或对与该型号对应的玻璃型号判断错误，二者不一致，使得涂完胶的玻璃无法安装到车体上或安装错误，造成较大的损失：一方面是车体总装线上等待安装的车体没有玻璃可装，须花时间再涂一块与之相匹配的玻璃，这样就打乱了整条装配线的正常的工作节拍，轻者是使整个生产线都要因此而浪费时间，影响产量；重者会造成后续工序的混乱，甚至损坏后续设备；另一方面已涂完胶的玻璃因无车可装，半小时后胶会产生固化，从而使玻璃报废，造成严重的浪费，这种因车型与涂胶玻璃型号不匹配造成事故的后果会随自动化程度越高而变得越严重。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于自动涂胶、人工安装的汽车风挡玻璃安装方法，以确保机器人所涂胶的玻璃与自动装配线要安装玻璃的车体型号相一致，提高工作效率，减少错涂、错装的事故率。

本发明解决技术问题采用如下技术方案。

本发明基于自动涂胶、人工安装的汽车风挡玻璃安装方法的特点是按如下过程进行：

识别待涂胶玻璃

a、建立需要在工作站上完成涂胶的所有玻璃的标准特征数据库：设置玻璃的长和宽为特征参数，以二维数组的形式建立标准玻璃的外形特征库(x_i，y_i)，i＝1，2，3…n，式中：x为标准玻璃的长，y为标准玻璃的宽；每一组(x_i，y_i)对应唯一一种标准玻璃型号G_i；

b、检测待涂胶玻璃的实际特征数据：通过线位移传感器获得待涂胶玻璃的长和宽的实际特征值(x，y)，式中：x为涂胶玻璃的长，y为涂胶玻璃的宽；

c、判定待涂胶玻璃型号：根据公式 $R=\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\mathrm{\δ},$ 遍历计算待涂胶玻璃实际特征值(x，y)与玻璃的标准特征数据库中的各种已知型号标准玻璃特征值(x_i，y_i)，i＝1，2，3…n之间的误差R，判断R值小于设定误差值δ的对应的已知型号玻璃即为实际检测的待涂胶玻璃的型号G_i；

识别车型

a、建立需要在汽车装配线上完成风挡玻璃安装的所有车型标准数据库：选择汽车车身条码，以一维字符串数组的形式建立车型标准数据库S_i i＝1，2，3…n，S_i对应于唯一的一种车型；

b、检测汽车装配线上待安装玻璃车体的实际车型：对于在装配线上进行传动的待安装玻璃车体，利用条码扫码器读取车体上的条码S；

c、判断实际车型：利用遍历比较法将读取的条码S与车型标准数据库S_i进行比较，当S与S_i相等时，判定装配线上待安装玻璃车体的实际车型C_i；

判断车型与玻璃的匹配

建立车体型号与玻璃型号的一一对应关系，即C_i对应G₁、C₂对应G₂、…C_i对应G_i…，i＝1，2，3…，n；将识别出的待涂胶玻璃型号与装配线上待安装玻璃的车体型号进行比较，二者一致则进入自动涂胶；二者不一致则拒绝涂胶，并给出报警提示。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明方法可以有效地避免因涂胶工作站上的玻璃型号与车体输送线上待安装玻璃的车体型号不匹配而造成的玻璃错装或无法安装现象，消除了这种错误所耽搁的时间，从而大大提高生产率；同时，还可以避免玻璃和胶的浪费，降低了生产成本；

2、本发明方法的具体实施也可以通过HIM、即人机接口，对玻璃的标准特征数据库和车型标准数据库进行修改或增减，实现两个数据库的可拓展，保持系统的高柔性。

以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

附图为本发明方法过程示意图。

图中标号：1操作工人、2车体、3车体输送线、4扫码器、5涂胶机器人、6涂胶工作站、7涂胶玻璃。

以下通过具体实施方式，结合附图对本发明方法作进一步说明。

具体实施方式：

1、标准数据库的建立

在系统工作之前，将装配线上所有车型中要安装的玻璃的外部特征输入到系统中，以二维数组的形式建立标准玻璃的外形特征库(x_i，y_i)。同时，将装配线上所有车形的条码输入到系统中，以一维字符串数组的形式建立车型标准数据库。在系统的内部建立车体型号与玻璃型号的一一对应关系。

2、系统工作

a、操作工人1初次判断车体输送线3上车体2的型号后，将涂胶玻璃7放置在涂胶机器人5的涂胶工作站6上，按下启动健后，涂胶工作站6开始检测工作站上放置的玻璃的外部特征，然后自动判断玻璃的型号，将判断后的玻璃型号存储。

b、车体输送线3上将要安装玻璃的车体输送到玻璃涂装工作位，安装在车体输送线旁边的扫码器4会自动的将贴在车身上的车型条码扫描下来。然后，系统将扫描的条码与建立的车型标准数据库中的条码进行比较，判断出要安装玻璃的车体的型号，并将其存储。

c、系统得到玻璃型号和车体型号后，自动判断二者是否匹配，若二者一致，机器人则开始涂胶，机器人涂完胶后，工人将涂完胶的玻璃安装到车体上；若不一致，则拒绝涂胶，并给出报警提示。这样，就能很好的避免玻璃的错涂错装。

具体实施中，

关于待涂胶玻璃型号的识别

a、建立需要在工作站上完成涂胶的所有玻璃的标准特征数据库：设置玻璃的长和宽为特征参数，以二维数组的形式建立标准玻璃的外形特征库(x_i，y_i)，i＝1，2，3…n，式中：x为标准玻璃的长，y为标准玻璃的宽；每一组(x_i，y_i)对应唯一一种标准玻璃型号G_i；

b、检测待涂胶玻璃的实际特征数据：通过线位移传感器获得待涂胶玻璃的长和宽的实际特征值(x，y)，式中：x为涂胶玻璃的长，y为涂胶玻璃的宽；

c、判定待涂胶玻璃型号：根据公式 $R=\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\mathrm{\δ},$ 遍历计算待涂胶玻璃实际特征值(x，y)与玻璃的标准特征数据库中的各种已知型号标准玻璃特征值(x_i，y_i)，i＝1，2，3…n之间的误差R，判断R值小于设定误差值δ的对应的已知型号玻璃即为实际检测的待涂胶玻璃的型号G_i。

关于车型的识别

a、建立需要在汽车装配线上完成风挡玻璃安装的所有车型标准数据库：选择汽车车身条码，以一维字符串数组的形式建立车型标准数据库S_i i＝1，2，3…n，Si对应于唯一的一种车型；

b、检测汽车装配线上待安装玻璃车体的实际车型：对于在装配线上进行传动的待安装玻璃车体，利用条码扫码器读取车体上的条码S；

c、判断实际车型：利用遍历比较法将读取的条码S与车型标准数据库S_i进行比较，当S与S_i相等时，判定装配线上待安装玻璃车体的实际车型C_i。

Claims (1)

1.基于自动涂胶、人工安装的汽车风挡玻璃安装方法，其特征是按如下过程进行：

识别待涂胶玻璃

a、建立需要在工作站上完成涂胶的所有玻璃的标准特征数据库：设置玻璃的长和宽为特征参数，以二维数组的形式建立标准玻璃的外形特征库(x_i，y_i)，i＝1，2，3…n，式中：x为标准玻璃的长，y为标准玻璃的宽；每一组(x_i，y_i)对应唯一一种标准玻璃型号G_i；

b、检测待涂胶玻璃的实际特征数据：通过线位移传感器获得待涂胶玻璃的长和宽的实际特征值(x，y)，式中：x为涂胶玻璃的长，y为涂胶玻璃的宽；

c、判定待涂胶玻璃型号：根据公式 $R=\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\mathrm{\δ},$ 遍历计算待涂胶玻璃实际特征值(x，y)与玻璃的标准特征数据库中的各种已知型号标准玻璃特征值(x_i，y_i)，i＝1，2，3…n之间的误差R，判断R值小于设定误差值δ的对应的已知型号玻璃即为实际检测的待涂胶玻璃的型号G_i；

识别车型

a、建立需要在汽车装配线上完成风挡玻璃安装的所有车型标准数据库：选择汽车车身条码，以一维字符串数组的形式建立车型标准数据库S_i i＝1，2，3…n，S_i对应于唯一的一种车型；

b、检测汽车装配线上待安装玻璃车体的实际车型：对于在装配线上进行传动的待安装玻璃车体，利用条码扫码器读取车体上的条码S；

c、判断实际车型：利用遍历比较法将读取的条码S与车型标准数据库S_i进行比较，当S与S_i相等时，判定装配线上待安装玻璃车体的实际车型C_i；

判断车型与玻璃的匹配

建立车体型号与玻璃型号的一一对应关系，即C_i对应G₁、C₂对应G₂、…C_i对应G_i…，i＝1，2，3…，n；将识别出的待涂胶玻璃型号与装配线上待安装玻璃的车体型号进行比较，二者一致则进入自动涂胶；二者不一致则拒绝涂胶，并给出报警提示。

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