CN104071254A - 车辆的车门调节装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的车门调节装置及其控制方法。车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且使车门的预置部分的断差为零，以及包括：i）框架，被安装在车体传送线的外部；ii）移动构件，通过驱动单元在框架中往复运动；iii）紧固单元，被安装在移动构件中，真空吸附车门的外壳表面；iv）传感器，被安装在紧固单元中，感测操作在外壳表面的真空压力；v）影像拍摄单元，被安装在移动构件中，拍摄车门的预置部分；以及vi）控制单元，分析并处理来自传感器的感测信号和从影像拍摄单元获取的影像数据以控制驱动单元。

Description

车辆的车门调节装置及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月26日提交的韩国专利申请第10-2013-0032191号的优先权，为了所有目的，将其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及车门调节装置及其控制方法。更具体地，本发明涉及能够调节车门以基于车体传送线中的车门来测量与车体的间隙/断差，并且能够使车门的特定部分的断差为零的车门调节装置及其控制方法。

背景技术

通常，在车体传送线的车门安装过程中，在其中车门铰链被安装在车体中的状态下，将车门安装在车门铰链中。

例如，在车门安装过程中，车门不是通过锁扣固定到车体上的，在其中车门能够通过车门铰链在车体中自由旋转的状态中，车体的装配件被传送至后处理。

在车门安装过程的后处理中，基于车体装配件的车门测量车门和关联于车门的车体部分之间出现的间隙和断差。

在这种间隙/断差测量过程中，在测量车门和与其相关的车体部分之间的间隙和断差之前，为了设定车门的参考位置，需要使车门的断差为零。

即，在车门安装过程中，因为车门不是通过锁扣固定到车体上的，而是通过车门铰链以自由可旋转的状态装配在车体中，故在间隙/断差测量过程中，需要使车门的特定部分的断差为零。

然而，在常规技术中，在间隙/断差测量过程中，使用工人的手工作业将车门的特定部分的断差变为零，并且在其中车门的参考位置被设定为车体的状态中，测量在车门和与其相关的车体部分之间的间隙和断差。

在此背景技术部分中所公开的信息仅用于增进对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或任何形式提出的此信息形成本领域技术人员所已知的现有技术。

发明内容

本发明的不同方面提供了车门调节装置及其控制方法，该车门调节装置具有在车体装配件的间隙/断差测量过程中自动地调节车门以与不同的车辆类型相对应并且使车门的预置部分的断差为零的优势。

本发明的不同方面提供了一种车门调节装置，该车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转的状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且使车门的预置部分的断差为零，该车门调节装置包括：i）框架，其被安装在车体传送线的外部；ii）移动构件，其被安装以基于车门通过驱动单元在框架中向前和向后往复运动；iii）紧固单元，其被安装在移动构件中，并且真空吸附车门的外壳表面；iv）传感器，其被安装在紧固单元中，并且其感测操作在车门的外壳表面的真空压力；v）影像拍摄单元，其被安装在移动构件中，并且其对车门的预置部分进行影像拍摄；以及vi）控制单元，其分析并且处理接收自传感器的感测信号和从影像拍摄单元所获取的影像数据以控制驱动单元。

驱动单元可以包括：伺服电动机，其被安装在框架中以与移动构件相对应；以及导螺杆，其将移动构件与伺服电动机相连接。

移动构件可以可滑动地安装在设置在框架中的滑动导轨中。

紧固单元可包括：至少一个真空吸盘，其被安装在移动构件中；以及真空泵，其被连接至真空吸盘并且其在车门的外壳表面与真空吸盘之间形成真空压力。

传感器可以被安装在真空吸盘的内部。

影像拍摄单元可以包括被安装在移动构件中的照相单元和照明单元。

本发明的不同方面提供了一种控制车门调节装置的方法，该车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转的状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且使车门的预置部分的断差为零，该方法包括：（a）当车门被装配入的装配件进入车体时，将紧固单元通过移动构件向前移动至车门侧；（b）通过传感器感测操作在紧固单元的真空吸盘和车门的外壳表面的真空压力；（c）确定通过传感器感测的测量值是否满足参考真空压力，并且如果通过传感器感测的测量值满足参考真空压力，则停止移动构件的移动，并且通过影像拍摄单元对车门的预置部分进行影像拍摄；（d）获取并分析影像拍摄单元的影像数据，并且确定在车门的预置部分是否存在断差；以及（e）如果在车门的预置部分存在断差，则将移动构件向前或向后移动。

该方法可进一步包括将控制信号施加至用于驱动移动构件的驱动单元的伺服电动机。

该方法可进一步包括：如果在车门的预置部分不存在断差，释放操作在真空吸盘的真空压力。

该方法可进一步包括在完成了车门的相关部分的间隙/断差测量后，释放操作在真空吸盘的真空压力。

本发明的其他方面提供了控制车门调节装置的方法，该车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转的状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且使车门的预置部分的断差为零，该方法包括：通过紧固单元和通过影像拍摄单元对车门的预置部分的影像拍摄来调节车门；根据影像拍摄单元的影像数据确定在车门的预置部分是否存在断差；并且如果在车门的预置部分存在断差，则通过紧固单元将车门定位在参考位置。

在本发明的不同方面，在车体线的间隙/断差测量过程中，车门能够被自动地定位在车体的参考位置，并且通过由影像的反馈控制，车门的预置部分的断差能够变为零。

因此，在本发明不同的方面，能够改善车门的预置部分中的零断差的精确度，并且能够进一步改善车体装配件的间隙/断差测量的精确度和处理速度。

此外，在本发明不同的方面，在通过传感器确定紧固单元的真空度的同时，车门能够被紧固，并且因此车门调节装置能够与具有不同偏差的车门部分的不同车辆类型的限制相对应。

本发明的方法和装置所具有其他的特征和优势通过附图将变得显而易见，或者在附图中更加详细地阐述，并且在下面的详细描述中，连同附图一起用来解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例性车门调节装置的框图。

图2是示出了根据本发明的示例性车门调节装置的构造的侧视图。

图3和图4是示出了根据本发明的示例性车门调节装置的操作的框图。

图5是示出了根据本发明的控制车门调节装置的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明不同的实施方式，其示例被示出在附图并且在下面进行描述。尽管将结合示例性实施方式对本发明进行描述，应当理解，本描述并不旨在将本发明限于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式而且同样涵盖包含在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种可替代物、变形、等同物及其他实施方式。

附图和说明书本质上被认为是说明性的而非限制性的。贯穿本说明书，相同的参考标号指代相同的元件。

此外，在附图中，为了更好的理解且易于描述，每个元件的尺寸和厚度是随机表示的，并且本发明不限于此。在附图中，为了清楚而放大了层、薄膜、面板、区域等的厚度。

在详细描述中，为了区分具有相同构造的组成元件，在组成元件的命名中使用第一、第二等，而第一、第二等不限制组成元件的顺序。

此外，在整个说明书中，除非明确描述并非如此，否则单词“包括（comprise）”和诸如“包含（comprises）”或“含有（comprising）”的变体将被理解为意味着包括所陈述的元件而不排除任何其他的元件。

此外，在说明书中所描述的术语“单元（unit）”、“方法（means）”、“-er”以及“构件（member）”意指用于处理至少一个功能和操作的单元。

图1是示出了根据本发明不同实施方式的车门调节装置的框图。

参考图1，根据本发明不同实施方式的车门调节装置100被应用至将车门5安装在车体3的侧面板侧的车体装配线。在下文中，将车门5装配在车体3中被称作车体装配1。

例如，车门调节装置100被用在车门安装过程的后处理中，并且可以被应用到基于车体装配1中的车门5测量出现在车门5和与其相关的车体部分之间的间隙和断差的间隙/断差测量过程。

在间隙/断差测量过程中，关于沿着车体传送线7传送车体装配1，与车门5相关的车体装配1的整个区域的间隙和断差可以通过在遥控设备中安装了影像传感器的多个间隙/断差测量系统9来测量。

在此，在其中车门5通过门铰链8自由可旋转地安装在车体3中而不是通过锁扣固定到车体3上的状态中，车体装配1可以沿着车体传送线7被传送至间隙/断差测量过程。

根据本发明不同的实施方式的车门调节装置100，在通过间隙/断差测量系统9测量在车门5和与其相关的车体装配1之间的间隙和断差之前，将车门5定位在参考位置，并且使车门5的预置部分的断差为零。

在前述描述中，车门5的预置部分被限定到在车门5（例如，前门）中的门把手下部的外壳表面，并且车门5的参考位置被限定在前门与后门框之间不出现断差的位置上。

在本发明不同的实施方式中，提供了车门调节装置100，其能够将车门5自动地定位在参考位置以与不同的车辆类型对应，并且其能够通过反馈控制使车门5的预置部分的断差为零。

图2是示出了根据本发明不同的实施方式的车门调节装置的构造的侧视图。

参考图1和图2，根据本发明不同的实施方式的车门调节装置100包括框架10、移动构件20、紧固单元40、传感器50、影像拍摄单元60以及控制单元70。

框架10被安装在车体传送线7的外部。框架10可以被安装在车间的底面上以与车体装配1右侧和左侧的车门相对应。

框架10支撑以下不同的组成元件，并且可以具有辅助元件，诸如各种托架、支撑块、金属板、壳体、封盖、套环以及连杆。

然而，这种辅助元件被用于在框架10中安装每一个组成元件，并且在本发明的示例性实施方式中，除了特殊情况之外，所述辅助元件被称作框架10。

移动构件20被安装以基于通过车体传送线7被传送到预定工作位置的车体装配1的车门5，在框架10中向前和向后往复运动。

在此，移动构件20被安装以基于车门5在框架10中设置的滑动导轨21中向前和向后往复运动。移动构件20通过安装在框架10中的驱动单元30被可滑动地安装在滑动导轨21中。

驱动单元30包括伺服电动机31和导螺杆33。伺服电动机31是能够控制旋转方向和旋转速度的电动机，并且被安装以固定到框架10上，以与移动构件20相对应。

导螺杆33将伺服电动机31的旋转运动转换为移动构件20的线性运动，该导螺杆33被连接至伺服电动机31的驱动轴，并且以旋紧的方式耦接至移动构件20。

因此，因为移动构件20和伺服电动机31是通过导螺杆33连接的，故移动构件20通过伺服电动机31的向前和向后方向的旋转，而沿着滑动导轨21在向前和向后的方向上往复运动。

紧固单元40被用于紧固或紧握车体装配1的车门5。例如，如上所述，紧固单元40可以真空吸附由门把手下部的外壳表面所限定的车门5的预置部分。

紧固单元40包括：至少一个真空吸盘41，其被安装在移动构件20中；以及真空泵43，其在车门5的外壳表面与真空吸盘41之间形成真空压力。

真空吸盘41被安装以固定至移动构件20，以与车门5的外壳表面相对应，并且可以使用具有空间的波纹管型真空杯来形成以形成真空压力。

真空泵43在真空吸盘41的内部空间形成真空压力，并且将真空吸入力提供给真空吸盘41。

真空吸盘41和真空泵43的连接结构是在本领域中被广泛熟知的众所周知的技术，并且因此在本说明书中将省略对其连接结构的详细描述。

传感器50感测操作在车门5的外壳表面与真空吸盘41之间的真空压力，并且将其感测信号输出至稍后将描述的控制单元70。

传感器50被安装在紧固单元40的真空吸盘41的内部。传感器50可以包括压力传感器、流量传感器以及感测预定的封闭和密封空间的真空压力的众所周知的技术的真空传感器。

影像拍摄单元60对车门5的预置部分进行影像拍摄，并且可以通过分离的支架安装在移动构件20中。

影像拍摄单元60包括：照相机单元61，其对车门5的预置部分进行影像拍摄，并且该照相机单元61将其影像数据输出至控制单元70；以及照明单元63，将照明光照向车门5的预置部分。

影像拍摄单元60是在本领域中广泛熟知的众所周知的技术的影像系统的元件，并且因此在本说明书中将省略对其构造的详细描述。

在前述描述中，控制单元70控制车门调节装置100的总体操作，分析并且处理接收自传感器50的感测信号，并且控制驱动单元30的伺服电动机31。

控制单元70分析并且处理从影像拍摄单元60获取的影像数据，确定在车门5的预置部分是否存在断差，并且根据是否存在断差来控制驱动单元30的伺服电动机31。

在下文中，将参考附图详细地描述具有上述构造的根据本发明不同的实施方式的控制车门调节装置100的方法。

图3和图4是示出了根据本发明不同的实施方式的车门调节装置的操作的框图，并且图5是示出了根据本发明不同的实施方式的控制车门调节装置的方法的流程图。

参考图3和图4，在本发明不同的实施方式中，车体装配1沿着车体传送线7进入间隙/断差测量过程（S11）。

此后，在本发明不同的实施方式中，控制单元70控制驱动单元30的伺服电动机31以将移动构件20向前移动至车体装配1的车门5侧（S12）。

在该过程中，当电力控制信号通过控制单元70被施加至伺服电动机31时，通过伺服电动机31朝一侧方向旋转导螺杆33，移动构件20可以向前移动。即，紧固单元40通过移动构件20被向前移动至车体装配1的车门5侧。

在此，在其中车门5通过门铰链8以自由可旋转的方式被安装在车体3中而不是通过锁扣固定到车体3上的状态中，车体装配1可以沿着车体传送线7被传送到间隙/断差测量过程。

紧固单元40的真空泵43通过控制单元70来操作，并且该真空泵43通过真空吸盘41吸入空气。

此后，在本发明不同的实施方式中，移动构件20被移动到车门5侧，即，车体装配1的车门5的预置部分。

因此，紧固单元40的真空吸盘41通过由真空泵43产生的真空抽吸力真空吸附（紧固）车门5的预置部分的外壳表面。

在该过程中，在本发明不同的实施方式中，如图3和图5中所示，通过传感器50感测操作在车门5的外壳表面与真空吸盘41之间的真空压力，并且将其感测信号输出至控制单元70（S13）。

此后，控制单元70将通过传感器50感测的测量值与参考真空压力进行比较，并且确定测量值是否满足参考真空压力（S14）。

如果通过传感器50感测的测量值满足参考真空压力，在本发明不同的实施方式中，应当认识到，完成了紧固单元40对车门5的外壳表面的紧固，并且通过将控制信号施加至驱动单元30的伺服电动机31，停止移动构件20的向前移动（S15）。

此后，在本发明不同的实施方式中，影像拍摄单元60对车门5的预置部分进行影像拍摄，并且将其影像数据输出至控制单元70（S16）。

因此，控制单元70获取影像数据，比较并且分析该影像数据与预置的参考数据，并且确定在车门5的预置部分是否存在断差（S17）。

如果在车门5的预置部分存在断差，在本发明不同的实施方式中，控制单元70控制驱动单元30的伺服电动机31，以基于车门5将移动构件20向前或向后移动（S18）。

即，在该过程中，当通过控制单元70将电力控制信号施加至伺服电动机31时，通过由伺服电动机31在一侧方向或另一侧方向旋转导螺杆33，将移动构件20向前或向后移动。

因此，在本发明不同的实施方式中，当在车门5的预置部分存在断差时，车门5的位置可以通过移动构件20的向前和向后移动来改变。

在这种情况下，控制单元70继续通过影像拍摄单元60获取影像数据，比较并且分析影像数据与预置的参考数据，并且类似步骤S17确定在车门5的预置部分是否存在断差。

因此，在本发明不同的实施方式中，车门5的位置通过移动构件20来改变，并且通过将车门5定位在车体3的参考位置，车门5的预置的部分的断差可以变为零。

在本发明不同的实施方式中，如果在步骤S17，在车门5的预置部分不存在断差，则控制单元70控制真空泵43以释放操作在车门5的外壳表面与真空吸盘41之间的真空压力（S20）。

如上所述，当真空压力被释放时，通过控制单元70将电力控制信号施加至伺服电动机31，通过伺服电动机31在另一侧方向上旋转导螺杆33，并且因此将移动构件20返回至原始位置。

可替换地，在本发明不同的实施方式中，如上所述，在释放紧固单元40的真空压力之前，通过间隙/断差测量系统9测量与车门5相关的车体装配1的整个区域的间隙和断差（S19），并且其测量数据可以被反馈至间隙/断差测量过程的预处理和后处理。

通过根据以上描述的本发明不同的实施方式的车门调节装置100，在间隙/断差测量过程中，车门5能够自动地定位在车体3的参考位置，并且通过由影像对车门5的预置部分的断差的反馈控制，该断差可以变为零。

因此，在本发明不同的实施方式中，能够改善在车门5的预置部分零断差的精确度，并且能够进一步改善车体装配1的间隙/断差测量的精确度和处理速度。

此外，在本发明不同的实施方式中，在通过传感器50确定紧固单元40的真空度的同时，车门5能够被紧固并且因此车门调节装置能够与其具有不同的偏差的车门部分的不同车辆模型相对应。

尽管结合了目前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本公开旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变形及等同设置。

为了便于说明并在所附权利要求中准确限定，参考如在附图中所显示的这种特征的位置，使用术语“上面的”或“下面的”、“前面的”或“后面的”、“内部的”或“外部的”等描述示例性实施方式的特征。

出于说明和描述的目的，已经呈现了本发明具体的示例性实施方式的前述描述。它们不旨在详尽的或将本发明限制于所公开的确切形式，并且根据上述教导，很明显可以有许多变形和变化。选出并且描述了这些示例性实施方式以便解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够制造和利用本发明的各种示例性实施方式以及本发明的各种替换和变形。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种车门调节装置，所述车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转的状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且使所述车门的预定部分的断差为零，所述车门调节装置包括：

框架，被安装在车体传送线的外部；

移动构件，被安装以基于所述车门通过驱动单元推动而在所述框架中向前和向后往复运动；

紧固单元，被安装在所述移动构件中，所述紧固单元真空紧固至所述车门的外壳表面；

传感器，被安装在所述紧固单元中，并且所述传感器感测操作在所述车门的所述外壳表面的真空压力；

影像拍摄单元，被安装在所述移动构件中，所述影像拍摄单元拍摄所述车门的预定部分；以及

控制单元，分析并且处理接收自所述传感器的感测信号和从所述影像拍摄单元所获取的影像数据以控制所述驱动单元。

2.根据权利要求1所述的车门调节装置，其中，所述驱动单元包括：

伺服电动机，被安装在所述框架中以驱动所述移动构件；以及导螺杆，可操作地连接所述移动构件和所述伺服电动机。

3.根据权利要求2所述的车门调节装置，其中，所述移动构件被可滑动地安装在所述框架的滑动导轨中。

4.根据权利要求1所述的车门调节装置，其中，所述紧固单元包括：

至少一个真空吸盘，被安装在所述移动构件中；以及

真空泵，被连接至所述真空吸盘，并且所述真空泵在所述车门的所述外壳表面与所述真空吸盘之间形成真空压力。

5.根据权利要求4所述的车门调节装置，其中，所述传感器被安装在所述真空吸盘的内部。

6.根据权利要求1所述的车门调节装置，其中，所述影像拍摄单元包括均被安装在所述移动构件中的照相单元和照明单元。

7.一种控制车门调节装置的方法，所述车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转的状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且所述车门调节装置使所述车门的预定部分的断差为零，所述方法包括：

（a）当装配所述车门的装配件进入所述车体时，通过移动构件使紧固单元向前移动至所述车门侧；

（b）通过传感器感测操作在所述紧固单元的真空吸盘和所述车门的外壳表面的真空压力；

（c）确定通过所述传感器感测的测量值是否满足参考真空压力，并且如果通过所述传感器感测的测量值满足参考真空压力，则停止所述移动构件的移动，并且通过影像拍摄单元对所述车门的预定部分进行影像拍摄；

（d）获取并且分析所述影像拍摄单元的影像数据，并且确定在所述车门的所述预定部分是否存在断差；以及

（e）如果在所述车门的所述预定部分存在断差，则将所述移动构件向前或向后移动。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括将控制信号施加至用于驱动所述移动构件的驱动单元的伺服电动机。

9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括如果在所述车门的所述预定部分不存在断差，则释放操作在所述真空吸盘的真空压力。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在完成了所述车门的相关部分的间隙/断差测量之后，释放操作在所述真空吸盘的真空压力。

11.一种控制车门调节装置的方法，所述车门调节装置在间隙/断差测量过程中，将以自由可旋转的状态安装在车体中的车门定位在参考位置，并且使所述车门的预定部分的断差为零，所述方法包括：

通过紧固单元调节所述车门，并且通过影像拍摄单元对所述车门的所述预定部分进行影像拍摄；

根据所述影像拍摄单元的影像数据确定在所述车门的所述预定部分是否存在断差；以及

如果在所述车门的所述预定部分存在断差，则通过所述紧固单元将所述车门定位在参考位置。