CN108132033B - 一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装及检测分析方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装及检测分析方法，本发明的检测工装，利用检测台上装配工装并通过检测设备对装配后工装公差进行测量，通过此工装实现对汽车底盘后悬各零件功能尺寸制造偏差以及总成件功能尺寸等参数的检测，检验底盘后悬的合格性，同时对底盘后悬装配过程中的偏差累积现象进行模拟，分析对比零件制造偏差在装配过程中的累积效应对装配后后悬总成功能尺寸的影响，得出各零件制造偏差对最终装配偏差的贡献度关系，从而为零件的公差优化提供指导，提高后悬装配的精度，提升整车的行驶性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车底盘零部件组装领域，特别涉及一种汽车底盘后悬装置过程零件偏差累积的模拟检测工装及检测分析方法。
背景技术
目前，国内汽车厂商对于底盘的尺寸精度控制大多从零部件的制造精度入手，以底盘后悬挂系统为例，由后悬减震器、减震弹簧基座、扭转横梁、纵向摆臂等零件构成，在进行尺寸精度控制时，汽车厂商对这些零件的制造公差提出设计要求，即零件的制造偏差需要控制在一定范围内，才可以进行后悬的装配，有时考虑到制造的成本，零件的公差值会设计得比较宽松。当将这些带有制造偏差的零件装配成后悬总成的过程中，偏差累积是无法避免的，偏差的累积可能会导致最终装配后后悬总成的功能尺寸等参数超差，而这种超差问题在现有条件下是无法进行有效管控的，也没有专门的检测装置检验装配总成件的合格性，并对这种超差问题进行深入的检测分析。
存在以下问题：
汽车底盘件的制造和装配是汽车整体制造装配环节中的重要的一环。汽车底盘组装了汽车行进所需要的装置，由传动系、悬挂系统、转向系、制动系和行驶系等组成，外形复杂，零部件多，致使底盘在装配过程中易出现零件的偏差累积，使得底盘总成功能尺寸等参数出现超差问题，导致汽车的操纵稳定性、转向性能和安全性能等行驶性能受到影响，甚至会出现底盘和车身地板匹配困难的问题。
发明内容
本发明提供一种汽车底盘后悬装置过程零件偏差累积的模拟检测工装及检测分析方法，旨在解决：
1. 通过此工装实现对汽车底盘后悬各零件功能尺寸制造偏差以及总成件功能尺寸等参数的检测，对零件在装配过程中的偏差累积现象进行模拟，检验底盘后悬的合格性。其中所述偏差累积的模拟指的是将含有制造偏差的零件按照实际装配顺序装在检测工装上，通过装配过程的模拟完成对零件偏差累积过程的模拟。
2.分析零件制造偏差在装配过程中的累积效应对装配后后悬总成功能尺寸的影响，得出各零件制造偏差对最终装配偏差的贡献度关系，从而为零件的公差优化提供指导，提高后悬装配的精度，提升整车的行驶性能。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为提供一种汽车底盘后悬装置过程零件偏差累积的模拟检测工装及检测分析方法，包括步骤：
一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测分析方法，包括步骤：
S01.在画图软件环境中建立汽车底盘后悬和检测工装的模型；
S02.在画图软件环境中提取出底盘后悬上各安装点理论位置数据；
S03.将检测台框架放置在底座平台上，通过框架连接板、定位销和螺栓进行框架在平台上的定位和固定;
S04.借助辅助测量设备、框架底部的高精度连接板以及框架上分布的多个主控定位块，创建框架坐标系，并使该坐标系和画图软件数模中的理论坐标系重合，作为后续检测的全局坐标系；
S05.根据第二步得出的底盘后悬与车身匹配的安装点的位置坐标信息，借助辅助测量设备，将后悬安装点连接模块固定在框架上的相应位置；
S06.将底盘后悬按照现场装配顺序和装配工艺装配到检测台上，使用辅助测量设备对后悬相关零件以及总成件进行参数检测；将检测的数据与所述画图软件环境中底盘后悬模型的理论数值进行比对，判断检测数据与理论数据之间的偏差是否大于预设值，如是，则表示零件的偏差累积使参数超差，进入第七步，如否，则完成检测，进入第八步；
S07.对于参数超差的后悬总成，用制造精度更高的零件去替换原有零件，并进行多个零件的尝试，分析不同零件的制造精度提升对后悬总成的参数影响，得出零件偏差对总成件参数影响的贡献度大小，通过改善贡献度较大的零件的制造精度使总成件参数恢复到正常范围，并通过适当缩减这些零件的设计公差，在不过分增加制造成本的情况下进一步提高后续装配的合格率；完成检测分析，进入第八步；
S08.输出成品。
作为本发明的进一步改进，所述画图软件优先选用CAD。
一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装，该模拟检测工装包括底座平台、检测台框架、检测台定位系统、后悬安装点连接模块、汽车底盘后悬、辅助测量装置，所述汽车底盘后悬包括后悬减震器、减震弹簧基座、扭转横梁、纵向摆臂，其中后悬减震器、减震弹簧基座、扭转横梁、纵向摆臂依次相连并与后悬安装点连接模块连接，通过后悬安装点连接模块连接在检测台框架上，所述后悬安装点连接模块共设计有四个，后悬安装点连接模块安装在检测台框架连接臂上，第一后悬安装点连接模块、第二后悬安装点连接模块在检测台框架上的位置，分别与第三后悬安装点连接模块、第四后悬安装点连接模块在检测台框架上的位置对称，所述检测台定位系统安装在所述检测台框架上，检测台框架固定连接在底座平台上。
作为本发明的进一步改进，所述辅助测量装置为三坐标测量机或高精度光学测量设备。
作为本发明的进一步改进，所述检测台框架和底座平台通过6个连接板固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述连接板通过定位销和紧固螺栓对检测台框架进行定位和固定。
作为本发明的进一步改进，所述检测台定位系统包括五个定位块，所述定位块分布在检测台框架的四周，分为主控和辅控定位块，主控定位块用于建立检测台的定位坐标系，并以该定位坐标系作为检测时的全局坐标系，辅控定位块用于保证相对位置精度。
作为本发明的进一步改进，所述定位块包括定位块底座以及定位球头，定位球头连接在地位快底座上，定位块底座与检测台框架固定连接，通过三坐标机获取精密定位球头球心位置实现对检测台的定位。
本发明的有益效果是：检测后悬总成的功能尺寸和构成后悬总成的相应零件的尺寸偏差，检验底盘后悬的合格性；对底盘后悬在装配过程中的偏差累积现象进行模拟，分析零件制造偏差在装配过程中的累积效应对装配后后悬总成功能尺寸的影响，得出各零件制造偏差对最终装配偏差的贡献度关系，从而为零件的公差优化提供指导，提高后悬装配的精度，提升整车的行驶性能。
附图说明
图1是本发明的检测方法流程图；
图2为本发明的检测工装的立体结构示意图；
图3为本发明的框架连接板示意图；
图4为本发明的定位块示意图；
图5为本发明的后悬安装点连接模块示意图；
图6为本发明的底盘后悬结构图；
图7为本发明的检测工装安装底盘后悬后的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明的一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测分析方法，包括步骤：
S01.在画图软件环境中建立汽车底盘后悬和检测工装的模型；
S02.在画图软件环境中提取出底盘后悬上各安装点理论位置数据；
S03.将检测台框架放置在底座平台上，通过框架连接板、定位销和螺栓进行框架在平台上的定位和固定;
S04.借助辅助测量设备、框架底部的高精度连接板以及框架上分布的多个主控定位块，创建框架坐标系，并使该坐标系和画图软件数模中的理论坐标系重合，作为后续检测的全局坐标系；
S05.根据第二步得出的底盘后悬与车身匹配的安装点的位置坐标信息，借助辅助测量设备，将后悬安装点连接模块固定在框架上的相应位置；
S06.将底盘后悬按照现场装配顺序和装配工艺装配到检测台上，使用辅助测量设备对后悬相关零件以及总成件进行参数检测；将检测的数据与所述画图软件环境中底盘后悬模型的理论数值进行比对，判断检测数据与理论数据之间的偏差是否大于预设值，如是，则表示零件的偏差累积使参数超差，进入第七步，如否，则完成检测，进入第八步；
S07.对于参数超差的后悬总成，用制造精度更高的零件去替换原有零件，并进行多个零件的尝试，分析不同零件的制造精度提升对后悬总成的参数影响，得出零件偏差对总成件参数影响的贡献度大小，通过改善贡献度较大的零件的制造精度使总成件参数恢复到正常范围，并通过适当缩减这些零件的设计公差，在不过分增加制造成本的情况下进一步提高后续装配的合格率；完成检测分析，进入第八步；
S08.输出成品。
其中，所述画图软件优先选用CAD。
如图2至图7所示，一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装，包括底座平台2、检测台框架3、检测台定位系统5、后悬安装点连接模块6、汽车底盘后悬7、辅助测量装置，所述汽车底盘后悬7包括后悬减震器71、减震弹簧基座72、扭转横梁73、纵向摆臂74，所述后悬减震器71、减震弹簧基座72、扭转横梁73、纵向摆臂74依次相连并与后悬安装点连接模块6连接，通过后悬安装点连接模块6连接在检测台框架3上，所述后悬安装点连接模块6共设计有四个，后悬安装点连接模块6安装在检测台框架3连接臂上，第一后悬安装点连接模块61、第二后悬安装点连接模块62在检测台框架3上的位置，分别与第三后悬安装点连接模块63、第四后悬安装点连接模块64在检测台框架3上的位置对称，所述检测台定位系统5安装在所述检测台框架上3，检测台框架3固定连接在底座平台2上。
具体的，所述检测台框架3和底座平台1通过6个连接板4固定连接。
具体的，所述连接板4通过定位销41和紧固螺栓42对检测台框架3进行定位和固定。
具体的，所述检测台定位系统包括五个定位块5，所述定位块5分布在检测台框架3的四周，分为主控和辅控定位块，主控定位块用于建立检测台的定位坐标系，并以该定位坐标系作为检测时的全局坐标系，辅控定位块用于保证相对位置精度。
具体的，所述定位块5包括定位块底座51以及定位球头52，定位球头52连接在地位快底座51上，定位块底座51与检测台框架3固定连接，通过三坐标机获取精密定位球头球心位置实现对检测台的定位。
本发明的检测工装已经检测分析方法，利用检测台上装配装配工装并通过检测设备对装配后的工装公差进行测量，通过此工装实现对汽车底盘后悬7各零件功能尺寸制造偏差以及总成件功能尺寸等参数的检测，检验底盘后悬7的合格性同时在画图软件中建立模拟装配平台并进行模拟装配， 分析对比零件制造偏差在装配过程中的累积效应对装配后后悬7总成功能尺寸的影响，得出各零件制造偏差对最终装配偏差的贡献度关系，从而为零件的公差优化提供指导，提高后悬装配的精度，提升整车的行驶性能。
为了让本发明易于理解，本说明书中使用了一些方向性用语。需要说明的是，本说明书中所提到的方向性用语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等，是参考附图的方向，图中X正方向为右，X负方向为左，Y正方向为前，Y的负方向为后，Z正方向为上，Z负方向为下。使用的方向性用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明的保护范围。
参见图2，检测工装1的底座平台2为矩形结构，定义底座平台2的长度方向为迪卡尔坐标系统的X方向，宽度方向为Y方向，垂直底座平台2的垂直方向为Z方向。将X方向定义为纵向，Y方向定义为横向，Z方向定义为竖向，底座平台2的长度和宽度均为1至3米。在底座平台2上放置检测台框架3，框架3通过框架连接板4和底座平台2固定，框架3上设置有多个定位块5，构成检测台的定位系统，包括定位块底座51和定位球头52，检测台定位系统包括2至5个定位块5（参见图2），图中示出了4个定位块5的分布示例，2个主控定位块位于检测台的纵向，和连接板上表面共同用来创建测量坐标系，两个辅控定位块则用来保证框架相对位置精度，定位块5的底座51与检测台框架3连接并固定。在检测台框架3上对应于底盘后悬7上各个安装位置安装了后悬安装点连接模块6，本实施例中，底盘后悬7上共有4个安装点，故在检测台框架3上设置了4个后悬安装点连接模块61-64，其中61、62分别与63、64的结构对称，图5对后悬安装点连接模块61、62进行了结构示意。所检测的底盘后悬7由多个零件装配而成，具体包括后悬减震器71，减震弹簧基座72，扭转横梁73，纵向摆臂74。进行偏差累积模拟时，根据现场装配工艺流程和相应规范将上述零件依次安装到检测工装1上，使用辅助测量设备对各个零件尺寸偏差以及装配完成的后悬总成件功能尺寸等参数进行检测，底盘后悬7在检测工装1上装配完成后的示意图如图7所示
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装，其特征在于，该模拟检测工装包括底座平台、检测台框架、检测台定位系统、后悬安装点连接模块、汽车底盘后悬、辅助测量装置，所述汽车底盘后悬包括后悬减震器、减震弹簧基座、扭转横梁、纵向摆臂，其中后悬减震器、减震弹簧基座、扭转横梁、纵向摆臂依次相连并与后悬安装点连接模块连接，通过后悬安装点连接模块连接在检测台框架上，所述后悬安装点连接模块共设计有四个，后悬安装点连接模块安装在检测台框架连接臂上，第一后悬安装点连接模块、第二后悬安装点连接模块在检测台框架上的位置，分别与第三后悬安装点连接模块、第四后悬安装点连接模块在检测台框架上的位置对称，所述检测台定位系统安装在所述检测台框架上，检测台框架固定连接在底座平台上，所述辅助测量装置为三坐标测量机或高精度光学测量设备，所述检测台定位系统包括五个定位块，所述定位块分布在检测台框架的四周，分为主控和辅控定位块，主控定位块用于建立检测台的定位坐标系，并以该定位坐标系作为检测时的全局坐标系，辅控定位块用于保证相对位置精度，所述定位块包括定位块底座以及定位球头，定位球头连接在地位快底座上，定位块底座与检测台框架固定连接，通过三坐标机获取精密定位球头球心位置实现对检测台的定位。
2.如权利要求1所述的一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装，其特征在于，所述检测台框架和底座平台通过6个连接板固定连接。
3.如权利要求2所述的一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测工装，其特征在于，所述连接板通过定位销和紧固螺栓对检测台框架进行定位和固定。
4.一种汽车底盘后悬零件装配模拟检测分析方法，其特征在于，基于权利要求1至3中任一项所述的工装进行以下步骤：
S01.在画图软件环境中建立汽车底盘后悬和检测工装的模型；
S02.在画图软件环境中提取出底盘后悬上各安装点理论位置数据；
S03.将检测台框架放置在底座平台上，通过框架连接板、定位销和螺栓进行框架在平台上的定位和固定;
S04.借助辅助测量设备、框架底部的高精度连接板以及框架上分布的多个主控定位块，创建框架坐标系，并使该坐标系和画图软件数模中的理论坐标系重合，作为后续检测的全局坐标系；
S05.根据第二步得出的底盘后悬与车身匹配的安装点的位置坐标信息，借助辅助测量设备，将后悬安装点连接模块固定在框架上的相应位置；
S06.将底盘后悬按照现场装配顺序和装配工艺装配到检测台上，使用辅助测量设备对后悬相关零件以及总成件进行参数检测；将检测的数据与所述画图软件环境中底盘后悬模型的理论数值进行比对，判断检测数据与理论数据之间的偏差是否大于预设值，如是，则表示零件的偏差累积使参数超差，进入S07，如否，则完成检测，进入S08；
S07.对于参数超差的后悬总成，用制造精度更高的零件去替换原有零件，并进行多个零件的尝试，分析不同零件的制造精度提升对后悬总成的参数影响，得出零件偏差对总成件参数影响的贡献度大小，通过改善贡献度较大的零件的制造精度使总成件参数恢复到正常范围，并通过适当缩减这些零件的设计公差，在不过分增加制造成本的情况下进一步提高后续装配的合格率；完成检测分析，进入S08；
S08.输出成品。
5.如权利要求4所述的汽车底盘后悬零件装配模拟检测分析方法，其特征在于，所述画图软件选用CAD。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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