CN104209671B - 汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法及选择装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法及选择装置，该选择方法包括以下步骤：获取所述汽车钣金件上的孔位数量；当孔位数量大于或等于2时，选择至少两个孔作为初选定位孔；判断各初选定位孔的定位条件是否满足，如果是，则将各初选定位孔作为焊接定位孔，定位条件包括：各初选定位孔的中心线相互平行以及各初选定位孔的中心线垂直于车身线。本发明提供的选择方法及选择装置，通过设定具体的定位条件，根据定位条件确定选择的定位孔是否符合焊接的要求，而现有技术中全靠肉眼观察，并无量化的检测对象和数据，本发明的选择方法也就降低了现有技术中因为人工肉眼选择而导致的返工现象的概率。

Description

汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法及选择装置

技术领域

本发明涉及汽车焊接技术，具体涉及一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法及选择装置。

背景技术

汽车的白车身由各级总成焊接而成，各级总成又是由各分总成或者单个钣金件焊接而成的，各分总成由多个钣金件焊接组成，即汽车的白车身是众多钣金件经过多级焊接组成的总成，在每一级的焊接中都要对各个零件(单个钣金件或者钣金件分总成)充分定位，以保证焊接过程的稳定与精确。

上述各级焊接在定位时，主要通过在钣金件上选择两个定位孔确定钣金件的焊接位置，现有技术中，该两个定位孔由焊接人员肉眼观察后主观选择，因此选择结果的优劣完全取决于焊接人员的肉眼观察，由此导致了部分焊接点在焊接过程中发生了定位较差甚至无法焊接的现象，从而造成了返工。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法及装置，以降低现有技术中由于人工选择定位孔而导致返工现象的概率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法，包括以下步骤：

获取所述汽车钣金件上的孔位数量；

当所述孔位数量大于或等于2时，选择至少两个孔作为初选定位孔；

判断各所述初选定位孔的定位条件是否满足，如果是，则将各所述初选定位孔作为所述焊接定位孔，所述定位条件包括：各所述初选定位孔的中心线相互平行以及各所述初选定位孔的中心线垂直于车身线。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：各所述初选定位孔的直径不小于10mm。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：任意两个所述初选定位孔的中心线之间的距离满足下式：

B/L≥2/3，

其中，B为任意两个所述初选定位孔的中心线之间的距离，L为所述汽车钣金件上任意两点间的距离的最大值。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：各所述初选定位孔所处的汽车钣金件表面为平面。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：各所述初选定位孔所处的平面位于凸台上或凹槽中。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：当各所述初选定位孔周围有焊点时，初选定位孔的中心线与焊点中心之间的距离满足下式：

当d≤15时，A≥29，

当d＞15时，A≥(d+2)/2+21，

其中，d为初选定位孔的直径，A为初选定位孔的中心线与焊点中心之间的距离，A和d的单位均为mm。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：定位销的最小插入深度应满足下式：

a≥(d/2)*tan60°+5，

其中，a为定位销的最小插入深度，d为初选定位孔直径，a和d的单位均为mm；所述定位销用于插入所述焊接定位孔。

上述的选择方法，所述定位条件还包括：当所述汽车钣金件的下层有板件时，所述板件上的过孔的尺寸满足下式：

d＜30时，D≥d+3；

d≥30时，D≥d+5，

其中D为过孔直径，d为初选定位孔直径，D和d的单位均为mm。

本发明还提供一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择装置，包括：

图形加载单元，用于加载被焊接的所述汽车钣金件的设计图形；

孔位数量获取单元，用于获取所述汽车钣金件上的孔位数量；

选取单元，用于在所述孔位数量大于或等于2时，选择至少两个孔作为初选定位孔；

判断单元，用于判断各所述初选定位孔的定位条件是否满足，所述定位条件包括：各所述初选定位孔的中心线相互平行以及各所述初选定位孔的中心线垂直于车身线；

结果输出单元，用于在所述定位条件满足时，将各所述初选定位孔作为所述焊接定位孔。

上述的选择装置，还包括：

数据获取单元，用于获取所述定位条件所需的各项数据；

存储单元，用于存储所述定位条件。

在上述技术方案中，本发明提供的选择方法，通过设定具体的定位条件，根据定位条件确定选择的定位孔是否符合焊接的要求，这就保证符合该定位条件的定位孔不会因为不符合该定位条件而在焊接时导致返工，而现有技术中全靠肉眼观察，并无量化的检测对象和数据，本发明的选择方法也就降低了现有技术中因为人工肉眼选择而导致的返工现象的概率。

由于上述选择方法具有上述技术效果，执行该方法的选择装置自然具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的选择方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的汽车钣金件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的选择装置的结构框图。

附图标记说明：

S100～S512、选择方法的各步骤；1、第一钣金件；2、第二钣金件；3、初选定位孔；4、焊点；100、图形加载单元；200、孔位数量获取单元；300、选取单元；400、判断单元；500、结果输出单元。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1所示，本实施例提供的一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法，包括以下步骤：

S100、获取汽车钣金件上的孔位数量。

具体的，可以人工观察汽车钣金件以获取孔位数量或者根据汽车钣金件的设计图纸自动或人工获取孔位数量。

S200、当获取的孔位数量大于或等于2时；

S310、选择至少两个孔作为初选定位孔。

具体的，当孔位数量小于两个时，重新钻孔以增加孔位数量。孔位数量不小于2个时，选择两个以上(优选两个)定位孔作为初选定位孔，选择时，可以随机选择，也可以根据经验主观选择。

S410、判断各初选定位孔的定位条件是否满足；

S511、如果是，则将各初选定位孔作为焊接定位孔，定位条件包括：各初选定位孔的中心线相互平行以及各初选定位孔的中心线垂直于车身线。

具体的，测量选择出的初选定位孔的中心线是否平行，焊接时，焊接定位销均平行的设置于销座(焊接夹具的组成单元)上，初选定位孔的中心线是平行的保证了在焊接时各定位销均能顺利的插入定位孔中，不会发生卡销现象。

本实施例中，车身线指的是在车身设计时建立的xyz三维空间坐标轴的任一个坐标轴线，即x轴、y轴以及z轴中的任意一个。对于水平放置的车体，车身线的方向就沿着水平方向和竖直方向。焊接时，焊接夹具均水平或竖直放置，初选定位孔的中心线垂直于车身线保证了焊接时焊接夹具与定位孔相对应。

本实施例提供的选择方法，进一步的，定位条件还包括：各初选定位孔的直径不小于10mm。

将初选定位孔的直径保持在10mm或10mm以上，保证了插入该初选定位孔的定位销的直径就能够设置在10mm或10mm以上，较粗的定位销保证了在定位时不易折断。

本实施例提供的选择方法，进一步的，定位条件还包括：任意两个初选定位孔的中心线之间的距离满足下式：

B/L≥2/3，

其中，B为任意两个初选定位孔的中心线之间的距离，L为汽车钣金件上任意两点间的距离的最大值。

在理论上，固定两个点就足以防止一个汽车钣金件围绕任何一点发生转动，但在实际应用中，若两个初选定位孔之间的距离过近，在焊接作业中汽车钣金件仍然会发生一定角度的转动，通过本实施例提供的公式对初选定位孔之间的距离的限定，有效的保证了在焊接过程中汽车钣金件不容易发生转动。

本实施例提供的选择方法，进一步的，定位条件还包括：各初选定位孔所处的汽车钣金件表面为平面。

若初选定位孔处于弧面上，一方面弧面上的孔位本身精度较平面孔位就较低，而且在弧面上定位销对汽车钣金件的定位也更难以精确，处于平面位置的初选定位孔的精度便于掌握，也便于定位销的定位。

本实施例提供的选择方法，更进一步的，定位条件还包括：各初选定位孔所处的平面位于凸台上或凹槽中。

初选定位孔满足条件后最终会作为焊接定位孔，焊接部位是应力集中部位，汽车钣金件的凸台或凹槽部位的强度较好，有利于承受焊接后的集中应力，增加安全系数。

本实施例提供的选择方法，进一步的，定位条件还包括：当各初选定位孔周围有焊点时，初选定位孔的中心线与焊点中心之间的距离满足下式：

当d≤15时，A≥29，

当d＞15时，A≥(d+2)/2+21，

其中，d为初选定位孔的直径，A为初选定位孔的中心线与焊点中心之间的距离，A和d的单位均为mm。

初选定位孔成为焊接定位孔后，会插入定位销，定位销固定于焊接夹具上，若附件有其它焊点，就有可能导致在焊接时焊接定位孔的焊接夹具挡住附近焊点的焊钳，导致两个焊点中有一个无法焊接。同时，焊接部位是应力集中部位，也应避免焊点的过分集中。通过上式对初选定位孔与焊点距离的要求，使得焊接时各焊点均能顺利焊接，同时也避免了焊点的过分集中。

本实施例提供的选择方法，进一步的，定位条件还包括：定位销的最小插入深度应满足下式：

a≥(d/2)*tan60°+5，

其中，a为定位销的最小插入深度，d为初选定位孔直径，a和d的单位均为mm。

定位销的最小插入深度若过小，定位的稳定性就较差，通过上式对最小插入深度的限制，保证了定位销的定位稳定性。

本实施提供的选择方法，进一步的，定位条件还包括：当汽车钣金件的下层有板件时，板件上的过孔的尺寸满足下式：

d＜30时，D≥d+3；

d≥30时，D≥d+5，

其中D为过孔直径，d为初选定位孔直径，D和d的单位均为mm。

当汽车的下层有板件时，板件上会开设与初选定位孔相对的过孔，焊接时，定位销会同时插入焊接定位孔和过孔，此时，焊接定位孔、过孔以及定位销的尺寸配合就非常重要，在理论上，当定位孔、过孔以及定位销三者的尺寸一致时，定位销能恰好的插入定位孔，但在实际应用中，由于设计公差、制造公差以及装配误差的存在，往往导致理论上合适的配合尺寸在实际应用中无法装配。通过本实施例中上述公式对过孔和初选定位孔尺寸的限制，保证了过孔、初选定位孔(焊接时的焊接定位孔)以及定位销在焊接时的合理配合。

如图2所示，下面以图2提供的汽车钣金件为例，具体介绍本实施例提供的选择方法在该汽车钣金上的应用。

图2中，第二钣金件2需要与第一钣金件1焊接成一个分总成，因此要在第二钣金件2上选出焊接定位孔。

首先获取第二钣金件2上的孔位数量，为两个，符合要求，选取该两个孔为初选定位孔3。

测量这两个初选定位孔3的孔中心线是否平行，经测量两个中心线的平行，满足要求。

测量这两个初选定位孔3的孔中心线是否垂直于车身线，经测量这两个初选定位孔3的孔中心线垂直于yz平面，即这两个初选定位孔3的孔中心线垂直于车身线，满足要求。

经测量，两孔孔径均为R＝5mm，即孔径d等于10mm，满足要求。

经测量，两孔孔距为253.594mm，板件最长边长度为310.983mm，A/L＝81.55％＞2/3，满足要求。

两个初选定位孔3均在凸台平面，所以强度满足要求。

经过测量初选定位孔3所在的面为平面。

第二钣金件2的上方或下方没有其它隆起的板件，不存在定位销插入深度的说法，所以该项不用考察。

第二钣金件2的上方或下方没有其它与之搭接的板件，不存在过孔，所以该项不用考察。

经测量，初选定位孔3与焊点4间距的最小值为56.127mm，初选定位孔3孔径＝10mm≤15mm，所以要求A≥29，满足要求。

综上，选取的两个初选定位孔3满足要求，可以作为焊接定位孔。

本实施例还提供一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择装置，包括：图形加载单元100，用于加载被焊接的汽车钣金件的设计图形；孔位数量获取单元200，用于获取汽车钣金件上的孔位数量；选取单元300，用于在孔位数量大于或等于2时，选择至少两个孔作为初选定位孔；判断单元400，用于判断各初选定位孔的定位条件是否满足，定位条件包括：各初选定位孔的中心线相互平行以及各初选定位孔的中心线垂直于车身线；结果输出单元500，用于在定位条件满足时，将各初选定位孔作为焊接定位孔。

本实施例提供的选择装置，将前述的选择方法全部或部分选择为自动运行(如在计算机上进行计算)，前述的选择方法，如判断两个初选定位孔的中心线是否平行，人工测量费时费力，但计算机自动测量快速方便且准确，因此，优选通过本实施例提供的选择装置在钣金件设计阶段或焊接定位孔选择阶段直接自动选取焊接定位孔，节省人力并高效准确的选择焊接定位孔。

本实施例提供的选择装置，进一步的还包括：数据获取单元，用于获取定位条件所需的各项数据；存储单元，用于存储定位条件。优选将定位条件所需的各项数据直接存储于自动计算设备，以使得在使用时能够直接调取。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述汽车钣金件上的孔位数量；

当所述孔位数量大于或等于2时，选择至少两个孔作为初选定位孔；

判断各所述初选定位孔的定位条件是否满足，如果是，则将各所述初选定位孔作为所述焊接定位孔，所述定位条件包括：各所述初选定位孔的中心线相互平行以及各所述初选定位孔的中心线垂直于车身线；

其中，所述定位条件还包括：当各所述初选定位孔周围有焊点时，初选定位孔的中心线与焊点中心之间的距离满足下式：

当d≤15时，A≥29，

当d＞15时，A≥(d+2)/2+21，

其中，d为初选定位孔的直径，A为初选定位孔的中心线与焊点中心之间的距离，A和d的单位均为mm。

2.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述定位条件还包括：各所述初选定位孔的直径不小于10mm。

3.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述定位条件还包括：任意两个所述初选定位孔的中心线之间的距离满足下式：

B/L≥2/3，

其中，B为任意两个所述初选定位孔的中心线之间的距离，L为所述汽车钣金件上任意两点间的距离的最大值。

4.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述定位条件还包括：各所述初选定位孔所处的汽车钣金件表面为平面。

5.根据权利要求4所述的选择方法，其特征在于，所述定位条件还包括：各所述初选定位孔所处的平面位于凸台上或凹槽中。

6.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述定位条件还包括：定位销的最小插入深度应满足下式：

a≥(d/2)*tan60⁰+5，

其中，a为定位销的最小插入深度，d为初选定位孔的直径，a和d的单位均为mm；所述定位销用于插入所述焊接定位孔。

7.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述定位条件还包括：当所述汽车钣金件的下层有板件时，所述板件上的过孔的尺寸满足下式：

d＜30时，D≥d+3；

d≥30时，D≥d+5，

其中D为过孔直径，d为初选定位孔直径，D和d的单位均为mm。

8.一种汽车钣金件的焊接定位孔的选择装置，其特征在于，包括：

图形加载单元，用于加载被焊接的所述汽车钣金件的设计图形；

孔位数量获取单元，用于获取所述汽车钣金件上的孔位数量；

选取单元，用于在所述孔位数量大于或等于2时，选择至少两个孔作为初选定位孔；

判断单元，用于判断各所述初选定位孔的定位条件是否满足，所述定位条件包括：各所述初选定位孔的中心线相互平行以及各所述初选定位孔的中心线垂直于车身线；

结果输出单元，用于在所述定位条件满足时，将各所述初选定位孔作为所述焊接定位孔。

9.根据权利要求8所述的选择装置，其特征在于，还包括：

数据获取单元，用于获取所述定位条件所需的各项数据；

存储单元，用于存储所述定位条件。