CN101210865A

CN101210865A - 柔性检测分析系统

Info

Publication number: CN101210865A
Application number: CNA2006101708107A
Authority: CN
Inventors: 王国勇; 高晓飞; 丛伟; 王旭丹; 赵晓红; 杨志伟
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-02

Abstract

本发明涉及一种柔性检测分析系统，利用硬件系统通用件和专用件排列组合支撑零件的定位基准点，并用测量程序和数据处理系统对零件进行检测和数据分析。其制造成本低，通用件无需随车型投入；制造周期短，可用于新产品从开发试制、生产准备到批量生产的各个阶段；检测过程效率高，可实现自动化批量测量，避免人为误差；检测数据数字化管理，便于统计分析及保存；硬件系统通用性好，易于车型更改、维护；系统定位精度高，定位方式灵活、可快速实现；无需特殊存放、维护适应性好，可广泛应用于车身零件、各级总成及整车零部件的测量。

Description

柔性检测分析系统

技术领域：

本发明涉及一种柔性检测分析系统，属于对冲压几何量类工件即薄壁件包括钣金件、塑料件、玻璃件等的柔性检测分析方法。

背景技术：

针对汽车行业大量的冲压几何量工件，也称为薄壁件以其固有的低刚性为特征，则要求用准确的支撑点装夹/定位以避免无法控制的结构变形。这些装夹点是一系列相关的三维空间点，对应工件的特征点。因为大多数薄壁件，经过单件测量之后，还要装配到车身上，所以最好以车身位置检测。

因此，夹具最好以工件最后装配时的特征点装夹，因为每个工件的特性不同，每种夹具只能对应一种工件或非常相似的工件。专用夹具在满足装夹的需要时，还要保证高重复性及可快速更改(夹具已存在的情况下)，但是专用夹具的局限性在于很长的交货期，缺乏灵活性及更改时需要较高的费用。并且，储存费用也不容忽视，即一种工件有一种夹具。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种柔性检测分析系统，其替代了用检验夹具进行的手工零件测量方式和以组合夹具为测量辅具的三坐标测量方式，在三坐标测量机和Five U-nique立柱设备基础上，选用标准件并设计、制造出必要的专用件来实现测量机平板、连接立柱与各个定位点紧密连接，形成具有高灵活性的专用检验夹具；使测量机平板、连接立柱、定位点的支撑块及夹紧器都可以重复利用，这种测量方案具有高度的可重复性及可快速更改特性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种柔性检测分析系统，由硬件系统：FIVE瓶、专用件的零件主/辅定位、通用件、软件系统：定位程序、测量程序、数据处理系统组成；利用硬件系统通用件和专用件排列组合支撑零件的定位基准点的检测方法，其特征在于：具体步骤如下；

第一步，对产品零件数模进行分析，识别零件定位基准点特征，设计和选择专用件的零件主/辅定位、通用件进行排列组合即通用件连接在专用件上，主、辅定位的FIVE瓶上固定安装连接块形成对每个定位基准点定位，并对每个定位基准点定位进行误差标定；

第二步，在测量机初始软件基础上编写测量程序，首先进行数模定位并建立坐标系开始测量；实现三坐标测量机对每个定位基准点定位自动引导和自动误差补偿；重复测量时安装完零件后运行测量程序；

第三步，数据处理系统将三坐标测量出的数据进行数据库编写、数据统计分析及报告输出。

本发明的积极效果是：制造成本低，通用件无需随车型投入；制造周期短，可用于新产品从开发试制、生产准备到批量生产的各个阶段；检测过程效率高，可实现自动化批量测量，避免人为误差；检测数据数字化管理，便于统计分析及保存；硬件系统通用性好，易于车型更改、维护；系统定位精度高，定位方式灵活、可快速实现；无需特殊存放、维护适应性好，可广泛应用于车身零件、各级总成及整车零部件的测量。

优势比较：

产品生命周期各阶段适用性比较：

成本、效率比较：

	检具测量	柔性测量
	检具测量	柔性测量	制造成本(单一车型可比方面)	500万	5万
制造周期	4～6月	2周	制造成本(单一车型可比方面)	500万	5万
制造周期	4～6月	2周	测量时间(以侧围总成为例)	12小时(2人)	4小时(2人)

精度比较：

附图说明：

图1为本发明的设计阶段流程图；

图2为本发明的测量阶段流程图；

图3为本发明的数据处理阶段流程图；

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：

实例1：对M6系列之一……5HB背门进行检测；

第一步、硬件设计和程序编写

1、在2D图纸查找定位基准，5HB背门上H定位孔2个，S定位面9个。

2、通过3D数学模型确定H定位孔和S定位面的理论值X、Y、Z和S定位面的矢量I、J、K以及定位基准的倾斜角度，在H定位孔上的倾斜角35°。

3、参照2D图纸和3D数学模型，设计定位方式、定位结构、夹紧结构和专用件的机械加工零件图即CAD图纸四张。

4、测量所有主、辅定位连接块的偏差值，并对每个连接块和引导的FIVE瓶做一一对应的名称标记，主定位名称5HB_BM_H1，与其对应的是CF400_01的FIVE瓶和LJG_130_01的连接块。

5、在程序中确定该零件的坐标系方向和测量机坐标系的相互关系。

6、在程序中输入各个主、辅定位的理论值、矢量值、FIVE瓶的规格、连接块的名称。

7、在程序中给定该件在三坐标测量机平台中的摆放位置，主要考虑是否能多方位地进行测量。

8、编写零件测量数据报表和确定测量位置。

9、编写FIVE定位程序及建系程序、测量程序；其中测量程序：文件路径“PCDMISWMR2\CAR\5HB\5HBBM\5HB_BEIMEN”程序名“5HB_BEIMEN_2006.05.21”、FIVE定位程序及建系程序：程序名“5HB_BEIMEN.FXT”。

10、编写三坐标数据存储数据库、数据库导入和导出程序。

11、在自动测量模式下，在数学模型上采集所需测量的元素，包括孔、槽、矢量点等，并对测量的元素包括间隙、平面度、孔心数值、孔径大小做出正确的误差评价。

第二步、运行柔性定位程序

1、FIVE引导程序“5HB_BEIMEN.FXT”的运行：按照程序的提示通过V型块将各个主、辅定位的FIVE瓶正确引导在平台上。将与FIVE瓶一一对应的辅助连接块固定安装在FIVE瓶上(注意连接块的正确方向，一般是红点对着测量机坐标系的+X方向)。

2、零件坐标系的校验和修正：对已经完成的FIVE定位进行测量，与理论值比较。当有个别的定位点超差时，可以做零件系的二次修正。修正的方法是二次建立零件坐标系或者对不合格定位点连接块做偏差的补偿，最终达到零件系的精度要求。将零件固定安装在FIVE定位支撑上。

第三步、运行测量程序

1、安装和夹紧零件。

2、运行三坐标测量程序“5HB_BEIMEN_2006.05.21”。

第四步、数据报表输出

运行“柔性检测分析系统”软件，打开“M6系列-5HB背门数据库管理”对话框将三坐标数据自动导入数据库；打开“M6系列-5HB背门数据报表”对话框自动输出数据报表；数据报表名称：**系列**车型****年**月**日第**号

第五步、重复测量

测量多件同种零件时，从第三步重新开始运行。

实例2、C301左前翼子板应用

第一步、硬件设计和程序编写

1、在2D图纸查找定位基准，C301左前翼子板的H定位孔7个，S定位面8个。

2、通过3D数学模型确定H定位孔和S定位面的理论值X、Y、Z和所在面的矢量I、J、K以确定定位基准的倾斜角度即H1S1、H4S4、S8与X平面的夹角均为172.124°。

3、参照2D图纸和3D数学模型，设计定位方式、定位结构、夹紧结构和专用件的机械加工CAD零件图纸共计20张。

4、测量所有主、辅定位连接块的偏差值，并对每个连接块和引导的FIVE瓶做一一对应的名称标记，主定位名称C301_ZYZB_H1S1，与其对应的是CF100_02的FIVE瓶和LJK55的连接块。

7、在程序中给定该件在三坐标测量机平台中的摆放位置，即考虑是否能多方位地进行测量。

8、编写零件测量数据报表和确定测量位置。

9、编写FIVE定位程序及建系程序、测量程序，其测量程序：文件路径“PCDMISWMR2\CAR\C301\C301YIZIBAN”程序名“C301_YIZIBAN_L”、FIVE定位程序及建系程序：程序名“C301_YZB_L.FXT”。

10、编写三坐标数据存储数据库、数据库导入和导出程序。

第二步、运行柔性定位程序

1、FIVE引导程序“C301_YZB_L.FXT”的运行：按照程序的提示通过V型块将各个主、辅定位的FIVE瓶正确引导在平台上。将与FIVE瓶一一对应的辅助连接块固定安装在FIVE瓶上，连接块的正确方向为红点对着测量机坐标系的+X方向。

2、零件坐标系的校验和修正：对已经完成的FIVE定位进行测量，与理论值比较。当有个别的定位点超差时，可以做零件系的二次修正。修正的方法是二次建立零件坐标系或者对不合格定位点连接块做偏差的补偿，最终达到零件系的精度要求。将零件固定安装在FIVE定为支撑上。

第三步、运行测量程序

1、安装和加紧零件。

2、运行三坐标测量程序“C301_YIZIBAN_L”。

第四步、数据报表输出

运行“柔性”检测系统软件，打开“C301系列-左前翼子板数据库管理”对话框将三坐标数据自动导入数据库；打开“C301系列-左前翼子板数据报表”对话框自动输出数据报表；数据报表名称：**系列**车型****年**月**日第**号

第五步、重复测量

测量多件同种零件时，从第三步重新开始运行。

实施例3、C301白车身骨架的应用

第一步、硬件设计和程序编写

1、在2D图纸查找定位基准，C301白车身骨架H定位孔4个，S定位面4个。

2、通过3D数学模型确定H定位孔和S定位面的理论值X、Y、Z和所在面的矢量I、J、K以确定定位基准的倾斜角度。

3、参照2D图纸和3D数学模型，设计定位方式、定位结构、夹紧结构和专用件的机械加工CAD零件图纸共计6张。

4、测量所有主、辅定位连接块的偏差值，并对每个连接块和引导的FIVE瓶做一一对应的名称标记即主定位H1名称DJ1，与其对应的是CF200_03的FIVE瓶和DJ1的连接块。

7、在程序中给定该件在三坐标测量机平台中的摆放位置即考虑是否能多方位地进行测量。

8、编写零件测量数据报表和确定测量位置。

9、编写FIVE定位程序及建系程序、测量程序。其测量程序：文件路径“PCDMISWMR2”程序名“FIVE_M6CAR_20060820”、FIVE定位程序及建系程序：程序名“M6CAR.FXT”。

10、编写三坐标数据存储数据库、数据库导入和导出程序。

第二步、运行柔性定位程序

1、FIVE引导程序“M6CAR.FXT”的运行：按照程序的提示通过V型块将各个主、辅定位的FIVE瓶正确引导在平台上。将与FIVE瓶一一对应的辅助连接块固定安装在FIVE瓶上其连接块的正确方向为红点对着测量机坐标系的+X方向。

第三步、运行测量程序

1、安装和加紧零件。

2、运行三坐标测量程序“C301_SUS”、“C301_TIANCHUANG”“C301_zhengchejiadian”“C301_ceweizhuangshitiao”“C301_dian_T_S”“C301_kong_houbu”“C301_kong_qianbu”

第四步、数据报表输出

运行“柔性”检测系统软件，打开“C301系列-车身骨架数据库管理”对话框将三坐标数据自动导入数据库；打开“C301系列-车身骨架数据报表”对话框自动输出数据报表；数据报表名称：**系列**车型****年**月**日第**号

第五步、重复测量

测量多件同种零件时，从第三步重新开始运行。

Claims

1.一种柔性检测分析系统，由硬件系统：FIVE瓶、专用件的零件主/辅定位、通用件、软件系统：定位程序、测量程序、数据处理系统组成；利用硬件系统通用件和专用件排列组合支撑零件的定位基准点的检测方法，其特征在于：具体步骤如下；

第一步，对产品零件数模进行分析，识别零件定位基准点特征，设计和选择专用件的零件主/辅定位、通用件进行排列组合形成每个定位基准点定位，并对每个定位基准点定位进行误差标定；

2.根据权利要求1所述的一种柔性检测分析系统，其特征在于所述的通用件连接在专用件上配合支撑定位点上。

3.根据权利要求1所述的一种柔性检测分析系统，其特征在于所述的主、辅定位的FIVE瓶上固定安装连接块。