CN109186401A - 一种汽车天窗的自动化检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造及测量领域，具体涉及一种汽车天窗的自动化检测装置及方法；装置包括对手件仿型支撑块、定位立柱、手动固定压钳、压重块、电容置位开关、传感器基准坐、激光位移传感器、自动通止检测模块、控制模块、上位机；该方法通过将先进的非接触式检测技术应用到天窗检测中，实现检测的自动化、数字化；与现有天窗检测技术相比，本发明提高了天窗检测的效率，缩短了检测周期，提高了天窗检测精确度，避免了废件损失。

Description

一种汽车天窗的自动化检测装置及方法

技术领域

本发明属于机械制造及测量领域，具体涉及一种汽车天窗的自动化检测装置及方法。

背景技术

在汽车制造中，天窗总成件的检测一直是一个耗费大量人工的问题，因为天窗总成件装有玻璃，普通的可快速操作的硬性检测量具因为容易划伤产品而无法使用，而软性检测量具又因为其本身所具有的特性，在使用的过程中易导致检测耗时长、检测精确度低等问题。并且，传统的手工检测，检测结果需要人工抄写记录，不仅耗费时间，而且容易产生误差。

将先进的非接触式检测技术应用到天窗检测中，实现检测的自动化、数字化，可以提高天窗检测的效率和精确度，避免人工抄写造成的误差，也利于现场工艺的随时调整，及时避免废件损失。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种汽车天窗的自动化检测装置及方法，以提高天窗检测的效率和精确度，避免废件损失。

为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种汽车天窗的自动化检测装置包括对手件仿型支撑块、定位立柱、手动固定压钳、压重块、电容置位开关、传感器基准坐、激光位移传感器、自动通止检测模块、控制模块、上位机；其中，对手件仿型支撑块用于支撑汽车天窗，位于底板上；定位立柱，用于对汽车天窗进行安装定位，位于底板上；手动固定压钳，用于在汽车天窗安装后，柔力压紧汽车天窗，使其固定，位于底板上；压重块，与手动固定压钳相连，当手动固定压钳压紧产品时，通过特定重量为手动固定压钳提供向下压紧的力，用于确保压钳在检测过程中无松动；电容位置开关，嵌置于对手件仿型支撑块内，用于检测产品是否安装到位；传感器基准坐，用于安装激光位移传感器，位于底板上；激光位移传感器，放置于传感器基准坐内，用于测量汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸；自动通止检测模块，用于自动检测天窗总成件的需检测孔位；所述控制模块，用于控制自动检测过程，并传输激光位移传感器的检测数据；上位机，用来实时显示、分析、存储数据，与PLC相连。

进一步的，上述对手件仿型支撑块根据实际装配环境中与汽车天窗相连接的工件进行仿型设计，对手件仿型支撑块的数量及安装位置由汽车天窗的待检测位置确定。

进一步的，上述激光位移传感器的数量及安装位置由汽车天窗的待检测位置确定。

进一步的，上述自动通止检测模块包括检测模块基座、检测销杆、检测气缸、电感孔位传感器、传感器感应片和通止气缸；其中，检测模块基座用于承载电感孔位传感器、通止气缸，置于底板上；检测销杆与检测气缸相连，用于检测孔位尺寸是否合格；检测气缸位于检测模块基座上，用于带动检测销杆定向运动；电感孔位传感器，安装于检测模块基座上，用于感应传感器感应片是否在感应位置；传感器感应片，与检测销杆杠杆连接，用于为电感孔位传感器提供感应源。

进一步的，上述控制模块包括PLC控制器、检测开关和电磁阀；其中，PLC控制器，用于控制检测过程与传输数据，与检测开关、电容位置开关、电磁阀、激光位移传感器、上位机相连；检测开关，用于控制检测启动和停止，与PLC相连；电磁阀，用于控制气路通断，受控于PLC控制器。

本发明还提供一种汽车天窗的自动化检测方法，包括以下步骤：

1)安装待检测汽车天窗，如需要校零，则进行校零操作，否则安装待检测汽车天窗，即将汽车天窗安装在对手件仿型支撑块上，安装时确保手动固定压钳全部处于张开状态，上位机通过电容位置开关的感应情况判断是否安装到位，如果到位，进行下一步，否则重新安装；

2)推紧手动固定压钳，人工启动检测开关；

3)测量汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸，包括如下步骤：

3.1)激光位移传感器将激光投到汽车天窗总成件玻璃边缘安装待检测点，根据激光在返射光接收区域的返回情况，得出激光位移传感器检测零点距离待检测位置的实际距离；

3.2)用系统内存储的校零后的标准值减检测的实际距离，得到待测汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸；

4)自动通止检测模块检测天窗总成件的需检测孔位是否合格，检测方法包括如下步骤：

4.1)通止气缸带动检测销杆定向靠近产品；

4.2)通过传感器感应片是否到达电感孔位传感器可感应区域判断检测销杆是否通过产品待检测孔位，若传感器感应片到达电感孔位传感器可感应区域，说明检测销杆通过产品待检测孔位，则待检测孔位合格，否则待检测孔位不合格；

5)判断待检测汽车天窗是否合格，即检测数据通过PLC上传上位机，上位机将通止检测结果和玻璃安装尺寸数据集成分析、显示和存储，其中，汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸与产品数模设计中要求尺寸的差异与要求的制造公差进行对比，如在公差范围内就判断合格，如不在公差范围内，则判断不合格；

6)完成检测后自动通止检测模块气缸自动退回，将手动固定压钳回拨至张开状态，取下汽车天窗。

与现有天窗检测技术相比，本发明提高了天窗检测的效率，缩短了检测周期，提高了天窗检测精确度，避免了废件损失。

附图说明

图1为汽车天窗的自动化检测装置结构示意图。

图2为汽车天窗的自动化检测方法流程图。

其中：1-手动固定压钳，2-定位立柱，3-压重块，4-激光位移传感器，5-对手件仿型支撑块，6-自动通止检测模块，7-底板。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本发明的技术方案以及设计原理进行详细阐述，但本发明的保护范围并不限于此。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

一种汽车天窗的自动化检测装置，如图1所示，包括对手件仿型支撑块、定位立柱、手动固定压钳、压重块、电容置位开关、传感器基准坐、激光位移传感器、自动通止检测模块、控制模块、上位机。其中：

对手件仿型支撑块，根据实际装配环境中与汽车天窗相连接的工件进行仿型设计，用于支撑汽车天窗，位于底板上；对手件仿型支撑块的数量及安装位置由汽车天窗的待检测位置确定；本实施例中包括9个对手件仿型支撑块。

定位立柱，用于对汽车天窗进行安装定位，位于底板上；本发明实施例中包括3个定位立柱。

手动固定压钳，用于在汽车天窗安装后，柔力压紧汽车天窗，使其固定，位于底板上；本发明实施例中包括8个手动固定压钳。

压重块，与手动固定压钳相连，当手动固定压钳压紧产品时，通过特定重量为手动固定压钳提供向下压紧的力，用于确保压钳在检测过程中无松动；本发明实施例中包括9个压重块。

电容位置开关，嵌置于对手件仿型支撑块内，用于检测产品是否安装到位；

传感器基准坐，用于安装激光位移传感器，位于底板上；

激光位移传感器，放置于传感器基准坐内，用于测量汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸；其中，汽车天窗总成件玻璃边缘安装区域为不透明亮色边框；激光位移传感器的数量及具体位置由汽车天窗的待检测位置确定；本发明实施例中包括7个激光位移传感器。

自动通止检测模块，用于自动检测天窗总成件的需检测孔位，包括检测模块基座、检测销杆、检测气缸、电感孔位传感器、传感器感应片和通止气缸；其中，检测模块基座，用于承载电感孔位传感器、通止气缸，置于底板上；检测销杆，与检测气缸相连，用于检测孔位尺寸是否合格；检测气缸位于检测模块基座上，用于带动检测销杆定向运动；电感孔位传感器，安装于检测模块基座上，用于感应传感器感应片是否在感应位置；传感器感应片，与检测销杆杠杆连接，用于为电感孔位传感器提供感应源；本发明实施例中包括2个自动通止检测模块。

控制模块，用来控制自动检测过程，并传输激光位移传感器的检测数据，控制模块包括PLC控制器、检测开关和电磁阀；其中，PLC控制器，用于控制检测过程与传输数据，与检测开关、电容位置开关、电磁阀、激光位移传感器、上位机相连；检测开关，用于控制检测启动和停止，与PLC相连；电磁阀，用于控制气路通断，受控于PLC控制器；

上位机，用来实时显示、分析、存储数据，与PLC相连。

一种汽车钣金零件的自动化销孔检测方法，步骤如下：

1)如需要校零，则进行校零操作，如不需要，则安装待检测汽车天窗，即将汽车天窗安装在对手件仿型支撑块上，安装时确保手动固定压钳全部处于张开状态，上位机通过电容位置开关的感应情况判断是否安装到位，如果到位，进行下一步，否则重新安装；

2)推紧手动固定压钳，人工启动检测开关；

3)测量汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸，包括如下步骤：

3.1)激光位移传感器将激光投到汽车天窗总成件玻璃边缘安装待检测点，根据激光在返射光接收区域的返回情况，得出激光位移传感器检测零点距离待检测位置的实际距离；

3.2)用系统内存储的校零后的标准值减检测的实际距离，得到待测汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸；

4)自动通止检测模块检测天窗总成件的需检测孔位是否合格，检测方法如下：

4.1)通止气缸带动检测销杆定向靠近产品；

4.2)通过传感器感应片是否到达电感孔位传感器可感应区域判断检测销杆是否通过产品待检测孔位，若传感器感应片到达电感孔位传感器可感应区域，说明检测销杆通过产品待检测孔位，则待检测孔位合格，否则待检测孔位不合格；

5)判断待检测汽车天窗是否合格，即检测数据通过PLC上传上位机，上位机将通止检测结果和玻璃安装尺寸数据集成分析、显示和存储，其中，汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸与产品数模设计中要求尺寸的差异与要求的制造公差进行对比，如在公差范围内就判断合格，如不在公差范围内，则判断不合格；

6)完成检测后自动通止检测模块气缸自动退回，将手动固定压钳回拨至张开状态，取下汽车天窗。

Claims (6)

1.一种汽车天窗的自动化检测装置，其特征在于,包括对手件仿型支撑块、定位立柱、手动固定压钳、压重块、电容置位开关、传感器基准坐、激光位移传感器、自动通止检测模块、控制模块、上位机；其中，所述对手件仿型支撑块用于支撑汽车天窗，位于底板上；所述定位立柱，用于对汽车天窗进行安装定位，位于底板上；所述手动固定压钳，用于在汽车天窗安装后，柔力压紧汽车天窗，使其固定，位于底板上；所述压重块，与手动固定压钳相连，当手动固定压钳压紧产品时，通过特定重量为手动固定压钳提供向下压紧的力，用于确保压钳在检测过程中无松动；所述电容位置开关，嵌置于对手件仿型支撑块内，用于检测产品是否安装到位；所述传感器基准坐，用于安装激光位移传感器，位于底板上；所述激光位移传感器，放置于传感器基准坐内，用于测量汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸；所述自动通止检测模块，用于自动检测天窗总成件的需检测孔位；所述控制模块，用于控制自动检测过程，并传输激光位移传感器的检测数据；所述上位机，用来实时显示、分析、存储数据，与PLC相连。

2.如权利要求1所述的汽车天窗的自动化检测装置，其特征在于，所述对手件仿型支撑块根据实际装配环境中与汽车天窗相连接的工件进行仿型设计，对手件仿型支撑块的数量及安装位置由汽车天窗的待检测位置确定。

3.如权利要求1所述的汽车天窗的自动化检测装置，其特征在于，所述激光位移传感器的数量及安装位置由汽车天窗的待检测位置确定。

4.如权利要求1所述的汽车天窗的自动化检测装置，其特征在于，所述自动通止检测模块包括检测模块基座、检测销杆、检测气缸、电感孔位传感器、传感器感应片和通止气缸；其中，检测模块基座用于承载电感孔位传感器、通止气缸，置于底板上；检测销杆与检测气缸相连，用于检测孔位尺寸是否合格；检测气缸位于检测模块基座上，用于带动检测销杆定向运动；电感孔位传感器，安装于检测模块基座上，用于感应传感器感应片是否在感应位置；传感器感应片，与检测销杆杠杆连接，用于为电感孔位传感器提供感应源。

5.如权利要求1所述的汽车天窗的自动化检测装置，其特征在于，所述控制模块包括PLC控制器、检测开关和电磁阀；其中，PLC控制器，用于控制检测过程与传输数据，与检测开关、电容位置开关、电磁阀、激光位移传感器、上位机相连；检测开关，用于控制检测启动和停止，与PLC相连；电磁阀，用于控制气路通断，受控于PLC控制器。

6.一种汽车天窗的自动化检测方法，包括以下步骤：

1)安装待检测汽车天窗，如需要校零，则进行校零操作，否则安装待检测汽车天窗，即将汽车天窗安装在对手件仿型支撑块上，安装时确保手动固定压钳全部处于张开状态，上位机通过电容位置开关的感应情况判断是否安装到位，如果到位，进行下一步，否则重新安装；

2)推紧手动固定压钳，人工启动检测开关；

3)测量汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸，包括如下步骤：

3.1)激光位移传感器将激光投到汽车天窗总成件玻璃边缘安装待检测点，根据激光在返射光接收区域的返回情况，得出激光位移传感器检测零点距离待检测位置的实际距离；

3.2)用系统内存储的校零后的标准值减检测的实际距离，得到待测汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸；

4)自动通止检测模块检测天窗总成件的需检测孔位是否合格，检测方法包括如下步骤：

4.1)通止气缸带动检测销杆定向靠近产品；

4.2)通过传感器感应片是否到达电感孔位传感器可感应区域判断检测销杆是否通过产品待检测孔位，若传感器感应片到达电感孔位传感器可感应区域，说明检测销杆通过产品待检测孔位，则待检测孔位合格，否则待检测孔位不合格；

5)判断待检测汽车天窗是否合格，即检测数据通过PLC上传上位机，上位机将通止检测结果和玻璃安装尺寸数据集成分析、显示和存储，其中，汽车天窗总成件玻璃边缘安装尺寸与产品数模设计中要求尺寸的差异与要求的制造公差进行对比，如在公差范围内就判断合格，如不在公差范围内，则判断不合格；

6)完成检测后自动通止检测模块气缸自动退回，将手动固定压钳回拨至张开状态，取下汽车天窗。