CN102914264A - 汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统 - Google Patents

汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统 Download PDF

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陶飞
穆平安
戴曙光
金晅宏
申佳星
方军
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Abstract

本发明涉及一种汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，包括机器臂单元、激光扫描单元、指示灯、指令按钮和主控制器，指令按钮将指令送入主控制器，主控制器输出控制指令到机器臂单元和激光扫描单元，机器臂单元运动带激光扫描单元到扫面测量位置，激光控制器输出控制信号到激光器，激光器开始工作，同时控制CCD成像传感器采集车灯总成安装面差的线性激光的数据信息，CCD成像传感器采集的数据通过激光控制器送入主控制器，主控制器将检测结果和运行状态送指示灯显示。此系统能够大范围的精确的对汽车前照灯总成的安装面差进行测量。该测量系统能够在线、动态、主动检测与控制，可靠性高，而且实现检测过程的自动化与智能化。

Description

汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统
技术领域
本发明涉及一种车灯测试系统，特别涉及一种汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统。
背景技术
车灯质量检测是现代汽车生产中必不可少的一个步骤，车灯质量检测包括车灯配光性能检测、车灯总成零件安装检测和车灯外形轮廓质量检测。在目前国内现有的技术条件下，汽车前照灯总成的质量检测着重于车灯配光性能检测和车灯总成零件安装检测，针对车灯外形轮廓质量的检测很少。但是，随着汽车工业的迅速发展，对汽车车灯外观的要求也越来越高，其中既有由自由曲面组成的配光反射器壳体，又有结构更趋完善的衬框，更有线条流畅美观大方的面罩。而车灯作为塑料模具，在注塑过程中不可避免的产生翘曲变形、短射和熔接痕等成型缺陷，以及模具磨损带来的车灯外观轮廓的变化。因此，车灯总成的生产装配过程，车灯外形轮廓质量检测的在线检测越来越重要。目前，针对车灯外形轮廓质量检测中的车灯总成安装面差检测，一般有二种方法，分别是目测和对点测量。目测是用人眼去观察车灯总成装配，来判断车灯总成安装面差是否合格。这种过程是一种主观判断，不精确，一般需要有丰富经验的技师操作。另一种方法是对点测量，即将车灯装在标准治具上，用量块对车灯轮廓的若干点进行接触式检查来判断车灯总成安装面差是否达到误差允许的范围内。这种方法属于传统的测量方式，一般采用较简单的测量工具比如钢板尺，量规等工具。此测量方式由于是人工操作，导致测量速度慢，生产效率低， 可靠性差，而且不能全面的反应车灯的形位误差，同时该方法成本代价较高。
发明内容
本发明是针对汽车前照灯总成安装面差检测效率低的问题，提出了一种汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，该测量系统操作简便，维护方便，可用于不同品牌、不同型号的汽车前照灯总成安装面差的测量，实现了测量系统的灵活多变和柔性化。
本发明的技术方案为：一种汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，包括机器臂单元、激光扫描单元、指示灯、指令按钮和主控制器，机器臂单元包括机器臂控制器和机器臂，激光扫描单元包括激光控制器、激光器和CCD成像传感器，指令按钮将系统运行指令送入主控制器，主控制器输出控制指令到机器臂控制器和激光控制器，机器臂控制器输出运动指令到机器臂，机器臂运行将激光扫描单元带到测量位置，激光控制器输出控制信号到激光器，激光器开始工作，同时控制CCD成像传感器采集车灯总成安装面差的线性激光的数据信息，CCD成像传感器将采集的数据通过激光控制器送入主控制器，主控制器将检测结果和运行状态送指示灯显示。
所述机器臂单元采用的ABB公司的IRB200型号机器臂。
所述激光扫描单元采用的是LMI公司的Gocator 3D智能传感器。
所述指示灯包括系统检测结果合格指示灯、系统检测结果不合格指示灯和系统运行出错指示灯。
所述指令按钮包括系统开始运行按钮、系统急停按钮和系统复位按钮。
本发明的有益效果在于：本发明汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，是一高精度、高效率的测量系统。能够大范围的精确的对汽车前照灯总成的安装面差进行测量。该测量系统能够在线、动态、主动检测与控制，可靠性高，而且实现检测过程的自动化与智能化。
附图说明
图1为本发明汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统结构示意图，包括机器臂单元、激光扫描单元、指示灯6、指令按钮7、主控制器8、车灯9、标准治具10和平台11。机器臂单元包括机器臂控制器1和机器臂2，激光扫描单元包括激光控制器3、激光器4和CCD成像传感器5。主控制器8与机器臂控制器1连接传输机器臂2位置信息、控制指令和配置指令，机器臂2运行将激光器4和CCD成像传感器5带到测量位置。主控制器8与激光控制器3连接传输激光器4的开关控制指令和激光配置指令，以及传输CCD成像传感器开关控制指令、配置指令和传感器测量数据。主控制器8与指示灯6连接传输系统检测的结果和系统运行的状态。主控制器8与指令按钮7连接传输控制系统运行的指令。标准治具10置于平台11上，被测工件车灯9放入标准治具10中，测量系统即可对两者的安装面差12进行测量。
所述的机器臂单元采用的ABB公司的IRB200型号机器臂，机器臂控制器1与主控制器8连接传输整个机器臂单元的控制指令和配置指令，机器臂控制器1与机器臂2连接传输机器臂的运动控制指令。该机器臂单元运行时机器臂2位姿精确度达到0.02mm，机器臂2位姿可重复性达到0.01mm，从而保证测量轨迹的准确性和重复性。
所述的激光扫描单元采用的是LMI公司的Gocator 3D智能传感器，该传感器将成像、结构光、数据处理、I/O控制及测量软件全封装在一起，能获取到被测车灯的三维尺寸信息。该传感器最高传输速率可达到200帧每秒，保证了测量数据的快速实时性。该传感器测量分辨率达到了0.009mm,保证了测量数据的精确有效性。
所述的指示灯6包括系统检测结果合格指示灯、系统检测结果不合格指示灯和系统运行出错指示灯。系统检测结果合格指示灯即为绿色指示灯，系统正常运行测得被测车灯安装面差达到指标要求时，该指示灯点亮。系统检测结果不合格指示灯即为黄色指示灯，该指示灯点亮时，说明系统正常运行测得的被测车灯安装面差达不到指标要求，即该车灯为不合格产品。系统运行出错指示灯即为红色指示灯，该指示灯点亮时，表明系统运行出错，需要进行调试。
所述的指令按钮7包括：系统开始运行按钮、系统急停按钮和系统复位按钮。当被测车灯到达指定位置后，按下系统开始运行按钮，系统即自动对当前车灯进行检测，在系统运行过程中，按下系统急停按钮，系统立刻停止运行，并保持当前停止状态。系统复位按钮被按下时，系统复位至初始化状态。
所述的主控制器8利用LabVIEW平台进行整个测量系统的程序设计。主控制器8上实现了采集数据的分析、处理和判断的功能，并将数据以excel的格式存储在硬盘中，以便后期的数据记录和处理。 
工作工程如下：
(1)系统电源上电，被测工件车灯9到达测量位置；
(2) 主控制器8运行LabVIEW程序，按下系统开始运行按钮7，主控制器8发送开始运行命令指令到达机器臂控制器1；
(3) 机器臂控制器1在接收到主控制器8开始运行命令后，按照已编好的机器臂运动轨迹，精确控制机器臂2的运行；
(4)机器臂2运行到达指定的位置后，机器臂控制器1向主控制器8发送确认到达位置指令；
(5) 主控制器8在接收到确认到达位置指令后，发送开始测量指令到激光控制器3；
(6) 激光控制器3在接收到开始测量指令后，打开激光器4进行测量，CCD成像传感器5得到车灯总成安装面差的线性激光的数据信息，CCD成像传感器5在取得数据后，传送数据至主控制器8；
(7) 主控制器8在得到测量数据后，对所采集的数据进行处理、分析和判断，得到该次测量的系统检测的结果和系统运行的状态，并将该检测的结果和系统运行的状态信息传送至指示灯6，指示灯6根据得到的信息显示不同的状态。。
本实施例与现有技术相比，实现了大范围的精确地对汽车前照灯总成安装面差的测量，测量系统精度达到了0.009mm。该测量系统能够在线、动态、主动检测与控制，可靠性高，而且实现检测过程的自动化与智能化。

Claims (5)

1.一种汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，其特征在于，包括机器臂单元、激光扫描单元、指示灯、指令按钮和主控制器，机器臂单元包括机器臂控制器和机器臂，激光扫描单元包括激光控制器、激光器和CCD成像传感器，指令按钮将系统运行指令送入主控制器，主控制器输出控制指令到机器臂控制器和激光控制器，机器臂控制器输出运动指令到机器臂，机器臂运行将激光扫描单元带到测量位置，激光控制器输出控制信号到激光器，激光器开始工作，同时控制CCD成像传感器采集车灯总成安装面差的线性激光的数据信息，CCD成像传感器将采集的数据通过激光控制器送入主控制器，主控制器将检测结果和运行状态送指示灯显示。
2.根据权利要求1所述汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，其特征在于，所述机器臂单元采用的ABB公司的IRB200型号机器臂。
3.根据权利要求1所述汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，其特征在于，所述激光扫描单元采用的是LMI公司的Gocator 3D智能传感器。
4.根据权利要求1所述汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，其特征在于，所述指示灯包括系统检测结果合格指示灯、系统检测结果不合格指示灯和系统运行出错指示灯。
5.根据权利要求1所述汽车前照灯总成安装面差的快速测量系统，其特征在于，所述指令按钮包括系统开始运行按钮、系统急停按钮和系统复位按钮。
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