CN106372336A - 一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统，包括：测量模块，用于变速箱的轴间隙的测量；计算模块，用于计算轴间隙；选配模块，用于垫片的自动选配；剔除模块，用于通过以Grubbs准则实现剔除箱体数据测量过程中的粗大误差数据。本发明在测量箱体数据后，选择轴垫片厚度的时候采用相对测量原理，通过测量得到箱体表面及轴端面两个位置的传感器读数值即可通过简单的计算获得轴调整垫片厚度，自动选配过程，包括变速箱的轴间隙的测量、轴间隙的自动计算、垫片的自动选配；将web技术和数据库技术与传统机械装配工艺相结合，完成测量界面和控制工作，操作方便，选垫准确性高，大大的提高了变速器装配的质量和效率。

Description

一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统
技术领域
本发明属于领域，尤其涉及一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统。
背景技术
在汽车变速器总成中的轴承预紧力及其隔套垫片的选择方面，国外主要的研究方向是：轴承预紧力对旋转的主动锥齿轮轴的动态和静态参数的影响、轴承部件的预紧方法和预紧力控制研究、在大批量生产线上的预紧力在线测试及控制器的实现研究等。从产品质量来看，国外同类变速器一般有更长的寿命，更小的噪音，课件国外技术较好。分析原因有两种可能：一是国外采用了特殊结构；二是国外的制造装配精度更高。比如在汽车齿轮制造上，国外先进企业的知道精度比国内要高一两个等级。从设备使用方面，欧美和亚洲的韩国、日本等国的汽车企业，都拥有自己先进的变速器总成装配线，其装配效率高、工业噪声低、使用寿命长，变速器装配工艺标准明显高于国内。打不装配线自动化程度很高，自动输送、自动上料、自动装配，部分零部件采用人工上料，机器装配；广泛采用先进的测控技术与装备，进行在线测量；对垫片厚度、轴承预紧力矩、螺母拧紧扭矩、齿侧间隙等进行现场在线测量调试；大量采用可控力矩的螺母拧紧机。总之，国外变速器总成装配线整线自动化成都更高，突出特点是在线测量方法广泛应用。目前国内几家大型汽车企业所用的汽车技术大多是沿用以往技术在80年代整车或关键大总成技术从国外引进，其技术水平与国际先进水平有一定的差距。从掌握的文献资料来看，国内虽然对齿轮配合精度与寿命关系的研究比较多，但是变速器制造、装配自动化技术的研究却很少。汽车变速器的装配质量是影响整个汽车性能的一个重要因素。然而，大部分厂家为了满足变速箱总成的装配质量要求，先通过工人经验选择垫片种类和片数，再由压装后检测预紧力矩来确定垫片选择的正确性，如果预紧力矩过大或过小，都应拆卸总成反复试装；而为了满足变速器内主、被动齿轮的啮合要求，大部分厂家选择垫片的方法多为涂粉、试装，再有装配后检查啮合印痕是否正常，以确定选择的垫片是否能够保证啮合良好，否则应反复试装进行调整。这些方法过程繁琐，效率低下，不适应汽车行业的发展。不过，现在大部分企业开始意识到以往的做法需要改进，开始提高变速箱装配线的自动化程度。在国内，合肥工业大学、成都电子科技大学曾做过变速箱总成选垫机的相关研究。本专利是与重庆茂捷汽车零部件有限公司进行变速器生产线改造项目的自动选垫装配系统，相信企业与高校的合作，我国的变速箱装配质量将得到进一步的提高。
汽车变速箱装配质量的影响因素很多，其中一个最重要的因素，就是如何选取垫片厚度的问题。传统的选垫方法是手工选垫，不仅精度不高而且浪费时间，选垫效率低下，返工率高。若垫片太厚，则预紧力不够，会造成总成刚度下降和主轴轴向串动；若垫片太薄，则预紧力太大，则会降低传动效率，导致轴承发热，影响轴承寿命，甚至烧死。随着我国汽车工业的发展，对汽车变速箱质量和数量的要求不断提高，传统的手工选垫方法已经不能满足现代化生产的要求。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统，旨在解决传统的汽车变速箱轴选垫方法精度不高，效率低下，返工率高的问题。
本发明是这样实现的，一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统，所述基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统包括：
测量模块，用于变速箱的轴间隙的测量；
计算模块，用于计算轴间隙；
选配模块，用于垫片的自动选配；
剔除模块，用于通过以Grubbs准则实现剔除箱体数据测量过程中的粗大误差数据。
进一步，所述剔除模块包括：
数据排列单元，用于将数据进行由小到大的顺序进行排列；
计算单元，用于计算平均值和标准误差估值s；
均值差计算单元，用于计算最小值和最大值与均值的差；
G计算单元，用于计算G；
查询模块，用于查Grubbs临界值，若为异常数据，应予以剔除；
剔除单元，用于剔除异常数据；
清除单元，如果该组数据中出现两个异常数据，则该组数据即为存在不正常的测量条件，应全部清除，调整好测量环境和测量条件改善后，再重新测量。
本发明通过基于web技术实现的软件控制选配系统，在测量箱体数据后，选择轴垫片厚度的时候采用相对测量原理，通过测量得到箱体表面及轴端面两个位置的传感器读数值即可通过简单的计算获得轴调整垫片厚度，自动选配过程，包括变速箱的轴间隙的测量、轴间隙的自动计算、垫片的自动选配；将web技术和数据库技术与传统机械装配工艺相结合，完成测量界面和控制工作，操作方便，选垫准确性高，大大的提高了变速器装配的质量和效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统的结构示意图；
图中：1、测量模块；2、计算模块；3、选配模块；4、剔除模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例的基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统包括：
测量模块，用于变速箱的轴间隙的测量；
计算模块，用于计算轴间隙；
选配模块，用于垫片的自动选配；
剔除模块，用于通过以Grubbs准则实现剔除箱体数据测量过程中的粗大误差数据。
所述剔除模块包括：
数据排列单元，用于将数据进行由小到大的顺序进行排列；
计算单元，用于计算平均值和标准误差估值s；
均值差计算单元，用于计算最小值和最大值与均值的差；
G计算单元，用于计算G；
查询模块，用于查Grubbs临界值，若为异常数据，应予以剔除；
剔除单元，用于剔除异常数据；
清除单元，如果该组数据中出现两个异常数据，则该组数据即为存在不正常的测量条件，应全部清除，调整好测量环境和测量条件改善后，再重新测量。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。
本发明通过研究自动变速箱的装配工艺，分析出变速器各轴装配的关键工艺。在此基础上通过适当的算法确定了测量设备的测量原理、测量对象及其主要任务并完成了测量设备的设计、制造和装配工作。在此基础上对标定和测量的数据进行理论分析验证了测量机标定和测量数据重复性达到要求，并设计了基于web技术的用来验证该设备测量结果准确性的复检测量和轴垫片的自动选配系统，通过多次实验得到的结果验证该测量设备是否符合设计要求。
(1)从产品的结构特点分析入手，分析变速箱的换挡原理、基本结构特点、装配工艺以及该变速箱关键换挡执行部件制动器的结构，确定测量的对象、测量的必要性、测量的可行性。在此基础上结合尺寸链基本原理对变速器的工作腔建立了装配尺寸链，为测量系统的设计提供理论基础。
(2)在已建立好的装配尺寸链的基础上，详细地了解垫片测量的测量原理、测量方法及测量机的设计思想。在测量所需轴垫片的厚度时采用相对测量原理，通过基于web技术实现的软件控制，得到测量过程得到箱体表面及轴端面两个位置的传感器读数差值，即可通过计算获得轴垫片厚度。
(3)完成变速箱自动选配系统的工装结构设计和测量数据系统的软件设计。通过以Grubbs准则实现剔除箱体数据测量过程中的粗大误差数据，保证箱体测量数据的稳定性；通过对复检测量系统实验的研究验证了垫片选择的准确性，从而保证轴垫片自动选配系统的设计符合要求。
(3)实验方案可行性
变速器的轴垫片自动选配系统的设计，在测量箱体数据后，选择轴垫片厚度的时候采用了相对测量原理，通过测量得到箱体表面及轴端面两个位置的传感器读数值即可通过简单的计算获得轴调整垫片厚度。基于web技术的变速箱轴垫片自动选配系统的设计过程，包括变速箱的轴间隙的测量、轴间隙的自动计算、垫片的自动选配等设计。以及自动选配系统的参数设置以及箱体及垫片的测量的过程。然后根据多次测量所得到的数据，进行理论分析验证了测量系统的稳定和测量数据重复性达到要求，在此基础上设计了用来验证该系统测量结果准确性的复检垫片测量系统。
通过多次实验得到的结果验证该测量系统选择出来的轴垫片是符合要求的，从而证明箱体数据的测量和轴垫片选配系统设计的合理性，且使得在线测量的所有数据都能实时查询，为变速器的售后提供永久的服务，技术上说明该方案是可行的。
本发明将高速发展的信息web技术和数据库技术与传统机械装配工艺相结合，完成测量界面和控制工作，操作方便，选垫准确性高，可以大大的提高变速器装配的质量和效率。
本发明实测数据中异常值的剔除原理和步骤：
原则：一般在有限次(<30次)的测量中，出现两次(包含两次)以上的测量数据存在异常的情况，就说明本次整个测量结果是在不正常的条件下得到的，应改进完善测量方法之后(比如测量工人的心理状态、测量仪器和工装的安装是否到位等)，再重新进行有效测量。
建议：四种检测原理中，针对公司产品实际测量情况(测量次数比较少，一般<30次)，建议选用Grubbs准则或者Dixon准则。
表1 G0(α,n)临界值列表
n α＝0.10 α＝0.05 α＝0.01
3 1.148 1.153 1.155
4 1.425 1.463 1.492
5 1.602 1.672 1.749
6 1.729 1.822 1.944
7 1.828 1.938 2.097
8 1.909 2.032 2.22
9 1.977 2.110 2.323
10 2.036 2.176 2.410
11 2.088 2.234 2.485
12 2.134 2.285 2.550
13 2.175 2.331 2.607
14 2.213 2.371 2.659
15 2.247 2.409 2.705
16 2.279 2.443 2.747
17 2.309 2.475 2.785
18 2.335 2.501 2.821
19 2.361 2.532 2.954
20 2.385 2.557 2.884
本发明实施例对异常值及统计检验法的解释
测量过程是对一个无限大总体的抽样：对固定条件下的一种测量，理论上可以无限次测量下去，可以得到无穷多的测量数据，这些测量数据构成一个容量为无限大的总体；或者换一个角度看，本来就存在一个包含无穷多测量数据的总体。实际的测量只不过是从该无限大总体中随机抽取一个容量为n(例如n＝10)的样本。这种样本也可以有无数个，每个样本相当于总体所含测量数据的不同随机组合。样本中的正常值应当来自该总体。通常的目的是用样本的统计量来估计总体参量。总体一般假设为正态分布。
异常值区分：样本中的正常值应当属于同一总体；而异常值有两种情况：第一种情况异常值不属于该总体，抽样抽错了，从另外一个总体抽出一个(一些)数据，其值与总体平均值相差较大；第二种情况异常值虽属于该总体，但可能是该总体固有随机变异性的极端表现，比如说超过3σ的数据，出现的概率很小。用统计判断方法就是将异常值找出来，舍去。
本发明实施例中实测数据中的异常数据剔除步骤(利用Grubbs准则判定)
序号 输入轴
X1 0.416
X2 0.405
X3 0.399
X4 0.39
X5 0.409
X6 0.413
X7 0.412
X8 0.404
X9 0.396
X10 0.458
针对以上数据进行分析，找出其中的异常数据。
步骤1.将以上的数据进行由小到大的顺序进行排列：
新序号 序号 输入轴
X(1) X4 0.39
X(2) X9 0.396
X(3) X3 0.399
X(4) X8 0.404
X(5) X2 0.405
X(6) X5 0.409
X(7) X7 0.412
X(8) X6 0.413
X(9) X1 0.416
X(10) X10 0.458
步骤2.计算平均值和标准误差估值s
x &OverBar; = 0.4062 s = 1 10 - 1 &Sigma; 1 10 ( x i - x &OverBar; ) 2 = 0.009114092
步骤3.计算最小值和最大值与均值的差。
v 1 = | x 4 - x &OverBar; | = 0.0162 ; v 2 = | x 10 - x &OverBar; | = 0.0518
步骤4.计算G(10)＝V2/s＝5.6835
G(1)＝V1/s＝1.77746
步骤5.给定α＝0.05，n＝10查表1Grubbs临界值，得G0(0.05,10)＝2.176因G(10)>G0(0.05,10)，故为异常数据，应予以剔除。
序号 输入轴
X1 0.416
X2 0.405
X3 0.399
X4 0.39
X5 0.409
X6 0.413
X7 0.412
X8 0.404
X9 0.396
X10 0.458
步骤6.一次只能剔除一个，程序重复进行步骤1至步骤5，如果G(9)<G0(0.05,9)＝2.110G(1)<G0(0.05,9)＝2.110则剩余数据中不存在异常数据。
步骤7.如果该组数据中出现两个异常数据，则该组数据即为存在不正常的测量条件，应全部清除，调整好测量环境和测量条件改善后，再重新测量。
本发明实施例的箱体轴垫片选择的公式及原则：
1.参数由管理员设定，左右箱体尺寸之前已经测量得到。
2.垫片尺寸C需要计算得到，垫片组号应查表取得。
3.复检垫片应由工人实际测量得到。
4.实际间隙应由系统计算得到。
5.垫片组数号及尺寸由管理员设定。
本发明通过基于web技术实现的软件控制选配系统，在测量箱体数据后，选择轴垫片厚度的时候采用相对测量原理，通过测量得到箱体表面及轴端面两个位置的传感器读数值即可通过简单的计算获得轴调整垫片厚度，自动选配过程，包括变速箱的轴间隙的测量、轴间隙的自动计算、垫片的自动选配；将web技术和数据库技术与传统机械装配工艺相结合，完成测量界面和控制工作，操作方便，选垫准确性高，大大的提高了变速器装配的质量和效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统，其特征在于，所述基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统包括：
测量模块，用于变速箱的轴间隙的测量；
计算模块，用于计算轴间隙；
选配模块，用于垫片的自动选配；
剔除模块，用于通过以Grubbs准则实现剔除箱体数据测量过程中的粗大误差数据。
2.如权利要求1所述的基于web技术的汽车变速箱轴垫片自动选配系统，其特征在于，所述剔除模块包括：
数据排列单元，用于将数据进行由小到大的顺序进行排列；
计算单元，用于计算平均值和标准误差估值s；
均值差计算单元，用于计算最小值和最大值与均值的差；
G计算单元，用于计算G；
查询模块，用于查Grubbs临界值，若为异常数据，应予以剔除；
剔除单元，用于剔除异常数据；
清除单元，如果该组数据中出现两个异常数据，则该组数据即为存在不正常的测量条件，应全部清除，调整好测量环境和测量条件改善后，再重新测量。
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