CN104949623A - 用于安装销的挺直度管理系统及其控制方法 - Google Patents

用于安装销的挺直度管理系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种安装销挺直度管理系统。所述系统包括传感器单元，其被配置为测量由至少一个安装销的外表面与垂直于所述至少一个安装销的目标长度方向且彼此以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交而形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))。控制器，其被配置为通过从传感器单元接收第一和第二中心点的3维坐标，计算与挺直度管理容差(r)下第一和第二中心点间的最大距离(Lmax)及第一和第二中心点间的实际距离(Lactual)相关的挺直度指数(S.I.)。

Description

用于安装销的挺直度管理系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及挺直度管理系统及其控制方法，更具体地，涉及一种插入孔中用于装配的安装销的挺直度管理系统及该系统的控制方法。
背景技术
在车身装配线中，通常前部副车架通过被固定到车身前部左/右前侧部件的下侧而形成前部车身的支承结构。此外，在乘用车装配线中必不可少的前底盘处理中，发动机和变速器安装并被支承在前副车架上。此外，参照图3，前底盘悬挂模块4连接并安装到左/右前主梁上，该模块同时承载前车身并且减少通过路面与轮胎的接触转送到车身的冲击或振动。
在图3中，示出了前车身结构3的装配部分和方法，其包括左/右前主梁和固定地安装到左/右前主梁的下侧的两侧及悬挂模块4的安装销1。具体说，使用了T/L/H的3维坐标系，其中T代表车身的长度方向，L代表车身的宽度方向，H代表高度方向。如图3所示，安装销1用于车身和底盘部分在H方向的装配。此外，安装销1的精确度对悬挂模块4的安装差异有影响，并且与驾驶期间车辆倾斜的问题直接相关。因此，需要进行质量控制，但测量装配线中安装销的系统或差异管理算法并没有得到发展。虽然对安装销单元的精确性进行管理，然而，在装配线中并未对安装到喷漆前的车身(即白车身，BIW)的安装销的精确度进行管理。因此，装配线会突然地停止或者装配完成的车辆在驾驶期间可能会出现安全事故。
在本部分公开的信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，不应当作为这些信息已经为本领域技术人员所公知的确认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种挺直度管理系统以及通过计算安装销的挺直度控制其方法，并且开发确定安装销的倾斜方向的算法。
在本发明的多个方面，提供一种安装销挺直度管理系统，其通过测量至少一个安装销的中心点的3维坐标，计算和管理至少一个安装销的挺直度指数，该安装销挺直度管理系统可以包括：传感器单元，其被配置为测量由至少一个安装销的外表面与垂直于所述至少一个安装销的目标长度方向且彼此以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交而形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))；以及控制器，其被配置为通过从传感器单元接收第一和第二中心点的3维坐标，计算与挺直度管理容差(r)下第一和第二中心点间的最大距离(Lmax)及第一和第二中心点间的实际距离(Lactual)相关的挺直度指数(S.I.)。
在安装销挺直度管理系统中，S.I.可以根据计算，其中Lmin＝H。
根据本发明的安装销挺直度管理系统还可以包括：基本信息/过程控制器，其被配置为向控制器提供关于安装至少一个安装销的测量主体的基本信息，或者向控制器发送测量操作开始信号。安装销挺直度管理系统还可以包括：报警装置，其被配置为，当S.I.超过预先确定的挺直度容差时，或者第一和第二中心点(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))中的至少一个超出相应的第一或第二管理圆(CA,CB)时，向控制器发送警告。
在根据本发明的安装销挺直度管理系统中，所述控制器还可以被配置为，计算通过将第一和第二中心点的连接线投影到两个平面(PA和PB)中的任何一个上而形成的倾斜方向矢量(ab)；并且还可以包括由控制器执行的监视器单元，用以向屏幕(例如显示器屏幕)输出Lactual、S.I.或倾斜方向矢量ab。根据本发明的安装销挺直度管理系统还可以包括：传感器移动装置，其被配置为将所述传感器单元移动至预先确定的用于测量的位置，或将传感器单元移动至其原位置。根据本发明的安装销挺直度管理系统的传感器单元可以包括3维激光传感器。
在根据本发明的安装销挺直度管理系统中，一对左、右安装销可以对称地安装，左、右传感器单元和左、右传感器移动装置可以分别形成对应于该安装销的一对。该对传感器单元可以同时被配置为测量3维坐标，并且该对传感器移动装置可以同时被配置为移动各传感器单元。
在本发明的多个方面，提供一种安装销挺直度管理系统的控制方法，其通过测量至少一个安装销的中心点的3维坐标，计算和管理至少一个安装销的挺直度指数，该安装销挺直度管理系统的控制方法可以包括：通过传感器单元测量由至少一个安装销的外表面与垂直于所述至少一个安装销的目标长度方向且彼此以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交而形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))；以及通过控制器通过从传感器单元接收第一和第二中心点的3维坐标，计算与挺直度管理容差(r)下第一和第二中心点间的最大距离(Lmax)及第一和第二中心点间的实际距离(Lactual)相关的挺直度指数(S.I.)。
在该控制方法中，S.I.可以根据计算，其中Lmin＝H。
此外，所述控制方法还可以包括：通过控制器确定S.I.是否在预先确定的挺直度容差之内；通过控制器确定第一和第二中心点(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))两者是否分别在相应的第一和第二管理圆(CA,CB)之内；以及当两个确定结果中的至少任何一个是否定时，通过控制器开启报警装置。
根据本发明的安装销挺直度管理系统的控制方法还可以包括：当报警装置要被激活时，通过控制器将安装至少一个安装销的测量主体确定为离线复查主体，或者通过控制器将确定内容输出至监视器的屏幕。根据本发明的安装销挺直度管理系统的控制方法还可以包括：通过控制器计算通过将第一和第二中心点的连接线投影到两个平面(PA和PB)中的任何一个上而形成的倾斜方向矢量(ab)；以及通过控制器向屏幕输出输出Lactual、S.I.或倾斜方向矢量(ab)。
根据本发明的安装销挺直度管理系统的控制方法还包括：通过控制器从基本信息/过程控制器采集关于测量主体的基本信息；通过控制器接收传感器移动装置或传感器单元的准备就绪信号；通过控制器向传感器移动装置或传感器单元发送测量操作开始命令；通过控制器将传感器移动装置移动至预先确定的用于测量的位置，或者在测量完成之后将传感器移动装置移动至原位置。
附图说明
结合附图，本发明的以上及其它目的、特征和优点将从以下详细描述中更加显而易见，附图中：
图1是根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的示例性框图；
图2是示出根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的配置的示例性示意图；
图3是示出根据现有技术的前车身结构的安装销和悬挂模块的孔的装配过程的范例的示例性视图；
图4是示出根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的传感器移动装置和传感器单元的示例性视图；
图5是说明根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的测量点、测量原理和中心点最大容差R的示例性图示；
图6是说明根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统计算得到的挺直度管理容差r和挺直度指数的理论范围的示例性图示；
图7是说明根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的挺直度管理容差r和表示倾斜方向矢量ab的方法的示例性图示；
图8是示出根据本发明示例性实施例的用于安装销挺直度管理系统的示例性控制方法的流程图的一部分的示例性图示；以及
图9是示出根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的示例性控制方法的流程图的其余部分的示例性图示。
应当理解，附图不一定按比例绘制，其仅给出说明本发明基本原理的各个特征的简化表示。在此公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定的尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定想要的应用和使用环境确定。在附图中，涉及本发明的相同或等同部分在各附图中使用相同的附图标记。
具体实施方式
应当理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或类似术语总体上包括机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种船只和船舰的水运工具，航空器等，并且包括混合动力车辆，电动车辆，插电式混合电动车辆，氢动力车辆以及其他可选燃料(例如，源自非石油资源的燃料)车辆。
虽然示例性实施例被描述成使用多个单元执行示例性过程，但是应当理解，所述示例性过程也可以由一个或多个模块执行。此外，应当理解，所述术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，处理器特别被配置成执行所述模块以执行在下面进一步描述的一个或多个过程。
此外，本发明的控制逻辑可以被实施为在计算机可读媒介上的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机可读媒介包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、压缩光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。所述计算机可读记录介质还可以分布在网络联接计算机系统中，以便计算机可读介质以分布方式被存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)。
本文所使用术语仅用于描述特定实施例的目的，并不是为了限制本发明。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”、“该”也包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。应当进一步理解，当用于本说明书时，术语“包括”指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除一个或更多的其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其中组的存在和添加。如本文所使用的术语“和/或”包括相关所列项目的一个或多个的任意和全部组合。
除非特别指明或在上下文中是显而易见的，如本文所使用的术语“大约”应当理解为在本领域正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“大约”可以理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非在上下文中特别明确，本文提供的所有数值可以由术语“大约”修饰。
现在将详细参考本发明的各种示例性实施例，其范例在附图中示出并在下文中说明。虽然将结合示例性实施例对本发明进行说明，但是应当理解，所述说明的意图并不在于将本发明限制在那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施例，而且还覆盖各种替换、改变、等同物及其它实施方式，这些都可以包括在权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
图1是根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的示例性框图。图2是示出根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的配置的示例性示意图。
参照图2，根据本发明的安装销挺直度管理系统可以包括控制器100、传感器单元110、传感器移动装置120、基本信息/过程控制器130、报警装置140和监视器单元150。控制器100可以配置为，操作传感器移动装置120、报警装置140和监控单元150。控制器100可以配置为接收基本信息的输入，所述基本信息例如是：安装至少一个安装销的测量主体的进入或未进入、测量主体的序列号、测量主体的管理号、车厢信息、测量操作的开始信号、传感器单元110的准备就绪信号或传感器移动装置120的准备就绪信号。
在处理所述基本信息之后，根据预定逻辑的测量操作开始信号或准备就绪信号，控制器100可以被配置为向传感器单元110和传感器移动装置120发送测量操作的开始命令，并且可以被配置为，通过接收传感器单元110测量的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta,La,Ha),b(Tb,Lb,Hb))，计算或向监控装置150的屏幕输出第一和第二中心点之间也可以被称作3维坐标中的绝对距离的实际距离(Lactual)、销的挺直度指数(S.I.)、以及倾斜方向矢量。具体地说，T代表车身的长度方向，L代表宽度方向，H代表高度方向。
此外，在将计算得到的S.I.与预定挺直度容差进行比较之后，当发现异常出现时(例如当容差超过预定范围时)，控制器100可以被配置为发送操作命令至报警装置140，或者确定、记录或向屏幕输出测量主体作为离线复查主体。控制器100也可以被配置为将传感器移动装置120移动至原位置并且终止所述处理。控制器100可以构建在个人计算机(PC)中。
传感器单元110可以是配置为测量销的第一和第二中心点的T/L/H坐标的装置，其可以被配置为从控制器100接收测量开始命令并且在预定位置或传感器移动装置120移动到的位置进行操作。传感器单元110可以包括接口111和测量传感器112。控制器100可以被配置为发送开始命令至接口111。
测量传感器112可以是被配置为测量第一和第二中心点(在下文中进行解释)的3维坐标的装置，其可以是3维激光传感器。传感器移动装置120可以是被配置为将传感器单元110移动至预定位置以允许传感器单元110测量销的第一和第二中心点的T/L/H坐标的装置。基本信息/过程控制器130可以是被配置为向控制器100发送基本信息的单元，所述基本信息例如是：安装至少一个安装销的测量主体的进入或未进入、测量主体的序列号、测量主体的管理号、或车厢信息和测量操作开始信号。基本信息/过程控制器130可以包括制造执行系统(MES)131和过程控制器132。
MES 131和过程控制器132可以被配置为，当MES 131和过程控制器132所分别保持的测量主体的管理数目和序列号经比较实质上完全相同时，分别发送车厢信息和测量操作的开始信号至控制器100。因此，根据预先安排的次序可以更加准确地实现BIW中的安装销的挺直度管理。由于MES 131、过程控制器132、序列号、管理号和车厢信息的操作或比较对本发明所属领域技术人员而言是显而易见的，所以省略对其详细描述。
报警装置140可以是被配置为通过从控制器100接收命令来警告安装销的挺直度出现异常(例如，当容差或其它值超过预定范围时)的装置。提供警告的方法可以是声音、报警灯或闪烁灯光等。监控单元150可以是被配置为通过从控制器100接收命令而输出第一和第二中心点之间的实际距离(例如，绝对距离)、销的挺直度指数(S.I)或倾斜方向矢量的装置。监控单元150可以是PC监视器。
比较图1和图2，可以理解根据本发明的控制器100、传感器单元110、传感器移动装置120、基本信息/过程控制器130、报警装置140和监控单元150的配置和操作原理。在图1和图2中，相同的附图标记具有一一对应关系。图3是示出前车身结构的安装销和悬挂模块的孔的装配过程的范例的示例性视图。图4是示出根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的传感器移动装置和传感器单元的示例性视图。
如图3所示，当安装销1的挺直度不足、在安装销1的长度方向(即H方向)产生倾斜时，前车身结构3和悬挂模块4的装配就会变得困难。甚至在装配以后，装配完成的车辆在驾驶中也会出现操纵牵引问题。前车身结构3可以包括左/右前主梁和安装在左/右前主梁两者下部的安装销1。因此，一对左、右安装销1可以对称地安装。
参照图4，可以理解，传感器移动装置120在车身的长度方向T、宽度方向L和高度方向H这3个维度上都可以移动。在图4的示例性实施例中，传感器单元110的测量传感器112可以是3维激光传感器。在图4中，示出了一个传感器单元110和一个传感器移动装置120。因此，图4示出了被配置为测量左、右安装销1两者的一个传感器单元110和一个传感器移动装置120。
此外，在另一示例性实施例中，左、右传感器单元110和左、右传感器移动装置120可以分别形成一对，对应于这一对安装销1。这一对传感器单元110可以配置为同时测量，这一对传感器移动装置120可以配置为同时移动。在以上情况中，图4对应于仅示出左、右传感器单元110和左、右传感器移动装置120的左部的图示。即是说，图4是能够表达两个示例性实施例的示例性图示。
图5是说明根据本发明的安装销挺直度管理系统的理想测量点、测量原理和中心点最大容差R的示例性图示。在图5中，可以假定安装销1是实质圆柱形的销，因此安装销1的长度方向可以平行于H轴，并且安装销1的横截面是实质圆形。因此，安装销1相对于H轴可以没有倾斜，并且可以以简化的方法与悬挂模块4装配。换句话说，上述情况对应于下文中解释的挺直度是最优时，安装销1的长度方向是实际安装销1的目标长度方向，形成安装销1的横截面的圆是实际安装销1的目标横截面。
由理想安装销1的外表面与垂直于H轴(即实际安装销1的目标长度方向)的上、下两个平行平面(PA和PB)相交形成、并且空间相隔预定距离(H)以致PA和PB之间的最小距离变为H的上、下两幅图，可以是实质圆形。此外，图5中的A和B代表的就是此上下圆的中心点。因此，A和B表示通过传感器单元110测量的上、下两个测量点，并且在测量或挺直度管理中可以起到基准点的作用。此外，A和B可以分别位于两个平面PA和PB上。
在下文中，A和B分别代表第一和第二中心点。A和B之间的绝对距离可以是H轴的两个坐标值之间的差值。第一中心点A的坐标可以表示为(TA，LA，HA)，第二中心点B的坐标可以表示为(TB，LB，HB)。因此，当第一和第二中心点A和B之间的最小距离表示为Lmin时，Lmin＝H(＝HA-HB)。
根据本发明的安装销挺直度管理系统，可以通过使用传感器单元110测量起目标销作用的主销，而获得第一和第二中心点A和B的3维坐标，其中主销安装在左/右前主梁的下部两者上，并且在测量实际安装销1的第一和第二中心点和计算挺直度指数(S.I)的过程中使用3维坐标。具体说，当管理系统包括传感器移动装置120时，安装销1的第一和第二中心点的3维坐标可以通过移动传感器移动装置120如同管理系统为测量主销而分别在T/L/H方向上移动传感器移动装置120那么多来获得。
在下文，为符号的一致性，通过测量安装销1而获得的第一和第二中心点分别表示为a和b。由实际安装销1的外表面与垂直于实际安装销1的目标长度方向并且以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交所形成的图形，是接近理想圆的近似圆，a和b分别代表这两个近似圆的中心点。
由于安装销1未必完全平行于H轴并且可能会略微地倾斜，所以所述圆可以认为是近似的。因此，第一和第二中心点a和b表示通过传感器单元110测量的上、下实际测量点，并且可以是接受挺直度管理的坐标点。此外，第一和第二中心点a和b可以分别位于两个平面PA和PB上。第一中心点a的坐标可以表示为(Ta，La，Ha)，第二中心点b的坐标可以表示为(Tb，Lb，Hb)。
根据本发明的传感器单元110可以被配置为测量第一和第二中心点的3维坐标。此外，图5中的R可以用于设定第一和第二中心点a和b分别与第一和第二中心点A和B间隔的最大允许距离，并且可以表示中心点最大容差。因此，当第一和第二中心点a和b中的至少一个设置为超出具有作为相应中心的第一或第二中心点A或B和中心点最大容差R的半径的相应圆时，可以确定安装销1的安装有问题。
具体说，A和B分别作为中心并且有相同半径R的上、下圆可以称作管理圆，分别表示为CA和CB。因此，当第一或第二中心点a或b设置为超出相应的CA或CB时，根据本发明的安装销挺直度管理系统的控制器100可以配置为开启报警装置140。
图6是说明根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统计算得到的挺直度管理容差r和挺直度指数的理论范围的示例性图示。此外，图6中的r可以是预定的挺直度管理容差，分别以A和B作为中心、并且具有相同的半径r的上、下两个圆Ca和Cb可以由r来定义。另外，Ca和Cb可以是用于挺直度管理的近似圆。具体说，挺直度指数(S.I.)可以由第一和第二中心点a和b的T/L/H坐标值按照以下公式(1)至(4)来计算。然而，用于计算S.I.的公式不仅限于以下所述公式。
     公式(1)
L max = ( 2 r ) 2 + ( H ) 2      公式(2)
L actual = ( L a - L b ) 2 + ( T a - T b ) 2 + ( H a - H b ) 2      公式(3)
     公式(4)
其中，Lmin是第一和第二中心点之间的最小距离，Lmax是在挺直度管理容差r下第一和第二中心点之间的最大距离，Lactual是第一和第二中心点之间的实际距离(例如，在3维坐标系中的绝对距离)，S.I.是由Lmin、Lmax和Lactual计算的挺直度指数。
当S.I.为0时，安装销1的挺直度可以是最优的，并且可以对应于图5，其中没有安装销1相对H轴的倾斜。此外，当第一和第二中心点分别配置在如图6所示由挺直度管理容差r定义的用于挺直度管理的圆Ca和Cb上时，可以根据公式(2)计算和获得Lmax。由于Lmin可以大约与两个平面PA和PB之间预先确定的距离H相同，所以S.I.可以与由挺直度管理容差(r)确定的最大距离(Lmax)以及第一和第二中心点之间的实际距离Lactual相关。
如图6所示，当第一和第二中心点a和b分别设置在Ca和Cb上，并且同时，在通过将第一第二中心点投影到两个平面PA和PB中的任何一个平面上而获得的二点之间的2维平面上的距离最大时，根据公式(4)，理论上S.I.可以变为最大值，并且所述值是1。因为在这种情况下，Lactual＝Lmax。换句话说，因为Ca和Cb可以分别在PA和PB上，当投影到PA或PB上时它们彼此交叠，当连接投影面上的a和b的线段变为所述交叠圆的直径时，第一和第二中心点之间的距离可以变为最大值。
具体说，交叠圆的直径长度可以是2r，因为Ca和Cb之间的高度可以是H并且实质上是常量，因而根据公式(2)可以确定Lactual＝Lmax。在这种情况下，公式(4)的分子和分母可以实质上相同，并且S.I.可以变为1。因此，S.I.的理论范围可以是从0至1。然而，在实际装配过程中，当第一和第二中心点a和b分别设置在第一和第二管理圆CA和CB的内部时，即便S.I.超过1，也可以确定S.I.的值是正常的。
根据本发明的一种示例性安装销挺直度管理系统可以配置为，通过控制器将挺直度管理容差r设定为小于中心点最大容差R。具体说，挺直度容差可以设定为大于1，并且当r值设定为大约0.75mm时，挺直度容差为1.2是适当的。换句话说，在安装销1的实际装配过程中，满足上述条件即可改善安装过程。在图6的矩形框中，示出S.I.的理论范围。
图7是说明根据本发明示例性实施例的安装销挺直度管理系统的挺直度管理容差r和表示倾斜方向矢量ab的方法示例性的图示。在图7中，如图5所示，示出了由安装销1的外表面与垂直于H轴(即安装销1的目标长度方向)的两个平行平面(PA和PB)相交形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a,b)，并且所述两个近似圆彼此以预定距离(H)间隔。
此外，还示出了用于挺直度管理的圆Ca和Cb，其分别具有中心A(TA，LA，HA)和B(TB，LB，HB)，并且具有在图6中示出的大约相同的挺直度管理容差r的半径。第一和第二中心点a和b可以分别设置在两个相应平面PA和PB上的Ca和Cb内部。然而，当安装销1的安装差异相当大时，a或b可以分别设置在Ca或Cb外。因此，挺直度容差可以设置为大于1。尽管如此，第一和第二中心点可以分别设置在第一和第二管理圆CA和CB内部。
在图7中，示出了一种情况，即第一和第二中心点a和b被设置在用于挺直度管理的圆Ca和Cb的内部，并且同时Ca和Cb以及连接第一和第二中心点a和b的线可以投影到两个平面PA和PB中的任何一个上时，通过投影而获得的倾斜方向矢量ab穿过投影的Ca和Cb的中心。矢量ab可以是投影矢量，其用于表示在图7中示出的2维投影面上的安装销1的倾斜方向矢量。
根据本发明的示例性安装销挺直度管理系统可以配置为在监视器单元150的屏幕上2维或3维地输出倾斜方向矢量。当如上所述在2维投影面上显示倾斜方向矢量时，安装销1的倾斜方向可以直观地理解并且用于挺直度管理。图7中最右侧的图示示出在3维空间上表示安装销1的倾斜方向矢量ab的情形。
图8是示出根据本发明示例性实施例的用于安装销挺直度管理系统的示例性控制方法的流程图的一部分的示例性图示。图9是示出根据本发明示例性实施例的用于安装销挺直度管理系统的示例性控制方法的流程图的其余部分的示例性图示。
首先，控制器100可以配置为，当配备有至少一个安装销1的测量主体进入装配处理(S10)时，采集基本信息(S20)。测量主体的管理号和序列号以及车厢信息等等可以构成基本信息。此外，控制器100可以配置为从过程控制器132接收测量操作开始信号。
在图8中，已经省略了控制器100从过程控制器132接收测量操作开始信号的步骤，但是该步骤可以包括在另一示例性实施例中。控制器100可以经过检测传感器单元110和传感器移动装置120的准备就绪信号的步骤(S30)，当控制器100从过程控制器132接收到测量操作开始信号时，或者即便没有从过程控制器132接收到开始信号、但通过比较所述基本信息确认测量主体与计划测量的主体相同时，在确认准备就绪之后，通过向传感器单元110和传感器移动装置120发送测量开始命令开始测量操作(S40)。
在测量步骤中，传感器移动装置120可以被配置为移动到预先确定的用于传感器单元110的上部位置(S50)以测量第一中心点，控制器100可以被配置为在传感器单元110测量第一中心点(S60)之后获得第一中心点的3维坐标(S70)。当控制器100未能获得坐标时，将重复测量步骤(S60)，当成功获得坐标时，控制器100可以被配置为在监控装置150的屏幕上标绘所述第一中心点(S80)。
此外，传感器移动装置120可以被配置为移动到预先确定的用于传感器单元110的下部位置(S90)以测量第二中心点，传感器单元110可以被配置为测量第二中心点(S100)，控制器100可以被配置为获得第二中心点的3维坐标(S110)。当控制器100未能获得坐标时，可以重复测量步骤(S100)，当成功获得坐标时，控制器100可以被配置为在监控装置150的屏幕上标绘所述第二中心点(S120)。
图8和图9示出这样的示例性实施例：其中左、右传感器单元110和左、右传感器移动装置120分别形成配对，步骤S50至S120可以通过该对左、右传感器单元110和该对左、右传感器移动装置120在左、右侧同时执行。换句话说，可以在左、右侧同时分别测量该对左、右安装销1的第一和第二中心点。
在根据本发明的另一示例性情况中，安装销挺直度管理系统包括一个传感器单元110和一个传感器移动装置120，所述系统还可以包括在首先执行步骤S50至S120用以测量左安装销1之后，传感器移动装置120移动到预先确定的右安装销1的测量位置用以测量右安装销1、并随后执行对应于S50至S120的步骤。
因此，可以预先确定测量位置，使得在具有最理想挺直度的情况下当传感器单元110测量主销的第一和第二中心点的3维坐标时，挺直度指数S.I.大约是0。测量位置可以表示为传感器单元110的特定基准点(例如，激光传感器的测量点)的3维坐标。3维坐标系的原点可以是在传感器单元110为了测量而移动之前传感器单元110的特定基准点的初始位置。
接着参照图9，可以在假想的3维空间或2维平面PA或PB上显示连接步骤S80和S120中标绘的第一和第二中心点a和b的矢量ab(S130)。所述显示可以通过控制器在监视器单元150的屏幕上执行。此外，控制器100可以被配置为使用从传感器单元110接收的第一和第二中心点的坐标值(Ta，La，Ha)和(Tb，Lb，Hb)计算第一和第二中心点之间的实际距离(或绝对距离)Lactual,(S140)和挺直度指数S.I.(S150)。这些计算值可以输出至监视器单元150的屏幕。
在显示倾斜方向矢量ab和计算之后，控制器100可以经过以下步骤：确定S.I.是否在预先确定的挺直度容差范围之内(S160)，第一中心点a(Ta，La，Ha)是否在相应的第一管理圆CA之内(S170)，第二中心点b(Tb，Lb，Hb)是否在相应的第二管理圆CB之内(S180)。
此外，当上述确定结果中至少任何一个为否定时，报警装置140(例如报警灯)可以被控制器开启(S190)，安装有安装销1的测量主体可以被确定为在控制器100的存储装置中登记的离线复查主体，并且输出至监视器单元150的屏幕(S200)。随后，传感器移动装置120可以被配置为返回到原位置(S210)并且所述处理可以终止(S220)。当所有确定结果显示肯定结果时，传感器移动装置120可以被配置为返回到原位置(S210)并且所述处理可以在没有步骤S190和S200的情况下结束(S220)。
如以上所详细解释的，由于利用BIW组件的条件的安装销1的安装差异管理，即挺直度管理，变为可能，并且根据本发明可以直观地理解安装销1的倾斜方向，所以可以实现悬挂模块4的安装质量管理，并且可以纠正装配线的意外停止的问题和驾驶装配完成的处理时的操纵牵引问题。
尽管已经结合目前认为实际的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不局限于所公开的示例性实施例，相反，本发明意在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种改变和等同配置。

Claims (19)

1.一种安装销挺直度管理系统，其通过测量至少一个安装销的中心点的3维坐标，计算和管理所述至少一个安装销的挺直度指数，所述安装销挺直度管理系统包括：
传感器单元，其被配置为测量由所述至少一个安装销的外表面与垂直于所述至少一个安装销的目标长度方向且彼此以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交而形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))；以及
控制器，其被配置为通过从所述传感器单元接收所述第一和第二中心点的3维坐标，计算与挺直度管理容差(r)下所述第一和第二中心点间的最大距离(Lmax)及所述第一和第二中心点间的实际距离(Lactual)相关的挺直度指数(S.I.)。
2.根据权利要求1所述的安装销挺直度管理系统，其中所述S.I.根据计算，其中Lmin＝H。
3.根据权利要求1所述的安装销挺直度管理系统，还包括：
基本信息/过程控制器，其被配置为向所述控制器提供关于安装所述至少一个安装销的测量主体的基本信息，或者向所述控制器发送测量操作开始信号。
4.根据权利要求1所述的安装销挺直度管理系统，还包括：
报警装置，其被配置为，当所述S.I.超过预先确定的挺直度容差时，或者所述第一和第二中心点(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))中的至少一个被设置超出相应的第一或第二管理圆(CA,CB)时，向所述控制器发送警告。
5.根据权利要求1所述的安装销挺直度管理系统，
其中所述控制器被配置为，计算通过将所述第一和第二中心点的连接线投影到所述两个平面((PA和PB)中的任何一个上而形成的倾斜方向矢量(ab)；并且
其中，所述管理系统还包括监视器单元，其被配置为向屏幕输出所述Lactual、S.I.或倾斜方向矢量ab。
6.根据权利要求1所述的安装销挺直度管理系统，还包括：
传感器移动装置，其被配置为将所述传感器单元移动至预先确定的用于测量的位置，或者将所述传感器单元移动至其原位置。
7.根据权利要求1所述的安装销挺直度管理系统，其中所述传感器单元包括3维激光传感器。
8.根据权利要求6所述的安装销挺直度管理系统，
其中一对左、右安装销对称地安装，并且
其中左、右传感器单元和左、右传感器移动装置分别形成对应于该对安装销的一对，并且被配置为同时操作。
9.一种安装销挺直度管理系统的控制方法，所述系统通过测量至少一个安装销的中心点的3维坐标，计算和管理所述至少一个安装销的挺直度指数，所述安装销挺直度管理系统的控制方法包括：
通过传感器单元测量由所述至少一个安装销的外表面与垂直于所述至少一个安装销的目标长度方向且彼此以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交而形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))；以及
通过控制器通过从所述传感器单元接收所述第一和第二中心点的3维坐标，计算与挺直度管理容差(r)下所述第一和第二中心点间的最大距离(Lmax)及所述第一和第二中心点间的实际距离(Lactual)相关的挺直度指数(S.I.)。
10.根据权利要求9所述的安装销挺直度管理系统的控制方法，其中所述S.I.根据计算，其中Lmin＝H。
11.根据权利要求9所述的安装销挺直度管理系统的控制方法，还包括：
通过所述控制器确定所述S.I.是否在预先确定的挺直度容差之内；
通过所述控制器确定所述第一和第二中心点(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))两者是否分别在相应的第一和第二管理圆(CA,CB)之内；以及
当两个确定结果中的至少任何一个是否定时，通过所述控制器开启报警装置。
12.根据权利要求11所述的安装销挺直度管理系统的控制方法，还包括：
当开启所述报警装置时，通过所述控制器将安装所述至少一个安装销的测量主体确定为离线复查主体，或者将上述确定结果的内容输出至监视器单元的屏幕。
13.根据权利要求9所述的安装销挺直度管理系统的控制方法，还包括：
通过所述控制器计算通过将所述第一和第二中心点的连接线投影到所述两个平面(PA和PB)中的任何一个上而形成的倾斜方向矢量(ab)；以及
通过所述控制器向屏幕输出所述Lactual、S.I.或倾斜方向矢量(ab)。
14.根据权利要求9所述的安装销挺直度管理系统的控制方法，还包括：
通过所述控制器从基本信息/过程控制器采集关于测量主体的基本信息；
通过所述控制器接收传感器移动装置或传感器单元的准备就绪信号；
通过所述控制器向传感器移动装置或传感器单元发送测量操作开始命令；
通过所述控制器将传感器移动装置移动至预先确定的用于测量的位置；或者
在测量完成之后，通过所述控制器将传感器移动装置移动至原位置。
15.一种包含由控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括：
程序指令，其控制传感器单元测量由至少一个安装销的外表面与垂直于所述至少一个安装销的目标长度方向且彼此以预定距离(H)间隔的两个平行平面(PA和PB)相交而形成的两个近似圆的第一和第二中心点(a，b)的3维坐标(a(Ta，La，Ha),b(Tb，Lb，Hb))；以及
程序指令，其通过从所述传感器单元接收所述第一和第二中心点的3维坐标，计算与挺直度管理容差(r)下所述第一和第二中心点间的最大距离(Lmax)及所述第一和第二中心点间的实际距离(Lactual)相关的挺直度指数(S.I.)。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述S.I.根据计算，其中Lmin＝H。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
程序指令，其计算通过将所述第一和第二中心点的连接线投影到所述两个平面(PA和PB)中的任何一个上而形成的倾斜方向矢量(ab)；以及
程序指令，其向屏幕输出所述Lactual、S.I.或倾斜方向矢量ab。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
程序指令，其控制传感器移动装置将所述传感器单元移动至预先确定的用于测量的位置，或者将所述传感器单元移动至其原位置。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述传感器单元包括3维激光传感器。
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