CN114427836A - 一种车身过程尺寸精度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车身过程尺寸精度控制方法，包括以下步骤：将车身停止位置的实际停止位置与理论设计停止位置进行比较，将偏差值反馈给主控系统；伺服系统根据所述车身停止位置偏差值作为补偿值驱动工装设备对所述车身各零部件的位置进行补偿调整；将工装设备的实际到位值与理论设计到位值做比较，将工装偏差值反馈给主控系统；采用视觉技术测量每台车身在本工位的关键测量要素尺寸，并将测量结果反馈给主控系统，用于判断下步工作；利用整个过程中的数据指导生产工艺的优化改进，最终形成闭环。本发明的车身各零部件可动态自适应调整匹配，提高车身的尺寸精度。
Description
技术领域
本发明涉及车身尺寸控制技术领域，尤其涉及一种车身过程尺寸精度控制方法。
背景技术
车身尺寸精度是汽车制造行业的一个重要评价指标，车身尺寸直接关联到整车的静态感知质量和动态感知质量，是评价车辆品质控制能力的必备要素。目前车身尺寸管控是以已有的经验数据预设制造过程中的工艺参数、尺寸管控方法来管理制造过程的车身尺寸，此方法主要存在以下几个缺陷：
1)每次过程的车身差异和定位工装设备状态未知，仅以经验值和理论值作为过程参数及管控方法的依据，不能实时调整车身各部件的安装姿态，达不到精确匹配的效果。
2)车身尺寸需要离线抽检或者线尾集中在线检测，不能实时掌握关键工艺过程中的车身尺寸，造成缺陷逃逸，缺陷数量多、返修成本高、缺陷追溯困难等问题。
3)制造过程数据缺失，不能形成有效的大数据用于指导工艺过程的优化。
4)车身尺寸未形成闭环管理。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种车身过程尺寸精度控制方法，车身各零部件可动态自适应调整匹配，提高车身的尺寸精度。
本发明采取以下技术方案实现上述目的：
一种车身过程尺寸精度控制方法，包括以下步骤：
步骤一，车身停止位置实时测量：采用视觉测量技术检测每台车身的停止位置，并将实际停止位置与理论设计停止位置进行比较，将偏差值反馈给主控系统；
步骤二，偏差补偿：伺服系统根据所述车身停止位置偏差值作为补偿值驱动工装设备对所述车身各零部件的位置进行补偿调整；
步骤三，定位工装偏差测量：检测每个工作循环的工装设备到位值，并将工装设备的实际到位值与理论设计到位值做比较，将工装偏差值反馈给主控系统；
步骤四，车身关键尺寸在线测量：采用视觉技术测量每台车身在本工位的关键测量要素尺寸，并将测量结果反馈给主控系统，用于判断下步工作；
步骤五，通过上述操作，得到每台车身在各个工序过程的关键尺寸实际数值，并利用整个过程中的数据指导生产工艺的优化改进，最终形成闭环。
优选地，步骤一中，将车身从上一工位输送到本工位，所述车身到位停止后，视觉系统拍摄所述车身下部车体上选定的测点并计算出所述测点的三维坐标值(x,y,z)，所述视觉系统将测得的实时三维坐标值与工艺设计时车身理论停止位置对应点的三维坐标值(X,Y,Z)进行比较，计算出车身停止位置的偏差值：
△x＝X-x；△y＝Y-y；△z＝Z-z
所述视觉系统将车身停止位置偏差值△x、△y，△z反馈给主控系统。
优选地，所述视觉系统通过视觉传感器拍摄所述车身下部车体上选定的测点。
优选地，步骤二中，所述主控系统根据所述车身停止位置偏差值及工艺设计值的对比，生成设备到位补偿值，并将补偿值反馈给控制所述工装设备运动的伺服系统，所述伺服系统驱动所述工装设备运动到补偿后的点对所述车身各零部件进行定位拼装。
优选地，步骤三中，所述工装设备到位后，工装到位测量系统测量所述工装设备的实际工作位置，并将实际工作位置与工艺设计位置对比计算出所述工装偏差值，所述主控系统将所述工装偏差值与步骤一中的车身停止位置偏差值进行对比，形成对比大数据。
优选地，步骤四中，所述车身在各个拼装工位都设有关键控制点，在关键工位还设置有在线测量系统，所述车身在本工位的拼焊工作完成后，所述在线测量系统对本工位的车身关键控制点的尺寸精度进行测量，并将测量值反馈给所述主控系统，所述主控系统评判该尺寸是否在设计允许偏差范围内，若测量值在允许偏差范围内，则所述车身按照设计工艺继续流入下一工序；若测量值超出设计允许偏差范围，则所述主控系统报警，生产管理人员介入处理。
优选地，所述在线测量系统通过视觉传感器对本工位的关键控制点的尺寸精度进行测量。
本发明的有益效果是：
1、车身各零部件可动态自适应调整匹配，提高车身的尺寸精度。
2、车身关键过程尺寸在线测量，可避免缺陷流出，减少返修工作量及返修成本。
3、车身制造工艺过程的数字化，提升制造过程的数字化能力。
4、从设计过程到车身产品的尺寸管理过程形成闭环管理，可促进产品及工艺设计提升、降低生产运维成本、提高生产效率，整体提升产品的竞争力。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的车身过程尺寸精度控制方法的车身停止位置测量模块图；
图2为本发明实施方式提供的车身过程尺寸精度控制方法的车身过程尺寸闭环管理流程图。
附图中，1-输送设备，2-车身，3-台车，4-视觉传感器。
具体实施方式
下面结合附图1-2和具体实施方式对本发明进行详细说明。
请同时参见图1和图2，本实施方式提供一种车身过程尺寸精度控制方法，包括以下步骤：
步骤一，车身停止位置实时测量：采用视觉测量技术检测每台车身的停止位置，并将实际停止位置与理论设计停止位置进行比较，将实际停止位置与理论设计停止位置的偏差值反馈给主控系统；具体地，如图1，输送设备1带着车身2从上一工位输送到本工位，车身2通过台车3固定在输送设备1上，车身2到位停止后，视觉系统通过视觉传感器4拍摄车身2下部车体上选定的测点并计算出所选测点的三维坐标值(x,y,z)，视觉系统将测得的实时三维坐标值与工艺设计时车身理论停止位置对应点的三维坐标值(X,Y,Z)进行比较，计算出车身停止位置的偏差值：
△x＝X-x；△y＝Y-y；△z＝Z-z
视觉系统将车身停止位置偏差值△x、△y，△z反馈给主控系统。本发明增加车身停止精度测量系统测量每台车身的停止位置，实现每台车身的基础数据采集。
步骤二，偏差补偿：伺服系统根据车身停止位置偏差值作为补偿值驱动工装设备对车身各零部件的位置进行补偿调整；具体地，主控系统根据车身停止位置偏差值及工艺设计值的对比，生成设备到位补偿值，并将补偿值反馈给控制工装设备运动的伺服系统，伺服系统驱动工装设备运动到补偿后的点对车身各零部件进行定位，实现车身各零部件的精确拼装。车身停止精度的反馈及补偿机制的引进，通过定位工装的自适应调整来消除车身停止精度偏差。
步骤三，定位工装偏差测量：检测每个工作循环的工装设备到位值，并将工装设备的实际到位值与理论设计到位值做比较，将工装偏差值反馈给主控系统；具体地，工装设备到位后，工装到位测量系统测量工装设备的实际工作位置，并将实际工作位置与工艺设计位置对比计算出所述工装偏差值，主控系统将工装偏差值与步骤一中的车身停止位置偏差值进行对比，形成对比大数据，用于指导工艺优化及改进。
步骤四，车身关键尺寸在线测量：采用视觉技术测量每台车身在本工位的关键测量要素尺寸，并将测量结果反馈给主控系统，用于判断下步工作；具体地，车身在各个拼装工位都设有关键控制点，为了实时掌握每台车身的过程关键尺寸，在关键工位还设置有在线测量系统，车身在本工位的拼焊工作完成后，在线测量系统通过视觉传感器对本工位的车身关键控制点的尺寸精度进行测量，并将测量值反馈给主控系统，主控系统评判该尺寸是否在设计允许偏差范围内，若测量值在允许偏差范围内，则车身按照设计工艺继续流入下一工序；若测量值超出设计允许偏差范围，则主控系统报警，生产管理人员介入处理。关键过程工序增加关键尺寸的在线测量系统，实时掌握本工序的关键尺寸情况，确保缺陷不流出本工序。
步骤五，车身过程尺寸闭环管理：通过上述操作，可以从工艺设计过程开始，贯穿生产过程的整个环节，最终得到每台车身在各个工序过程的关键尺寸实际数值，并利用整个过程中的数据指导生产工艺的优化改进，最终形成闭环，全面管理车身制造过程中的车身尺寸精度。本发明的车身过程尺寸精度控制方法，工艺过程的数字化，对工艺持续优化改进提供决策依据，做到以数据说话，消除“经验”和“摸着石头过河”的尺寸精度控制模式。
虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，车身停止位置实时测量：采用视觉测量技术检测每台车身的停止位置，并将实际停止位置与理论设计停止位置进行比较，将偏差值反馈给主控系统；
步骤二，偏差补偿：伺服系统根据所述车身停止位置偏差值作为补偿值驱动工装设备对所述车身各零部件的位置进行补偿调整；
步骤三，定位工装偏差测量：检测每个工作循环的工装设备到位值，并将工装设备的实际到位值与理论设计到位值做比较，将工装偏差值反馈给主控系统；
步骤四，车身关键尺寸在线测量：采用视觉技术测量每台车身在本工位的关键测量要素尺寸，并将测量结果反馈给主控系统，用于判断下步工作；
步骤五，通过上述操作，得到每台车身在各个工序过程的关键尺寸实际数值，并利用整个过程中的数据指导生产工艺的优化改进，最终形成闭环。
2.根据权利要求1所述的一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，步骤一中，将车身从上一工位输送到本工位，所述车身到位停止后，视觉系统拍摄所述车身下部车体上选定的测点并计算出所述测点的三维坐标值(x,y,z)，所述视觉系统将测得的实时三维坐标值与工艺设计时车身理论停止位置对应点的三维坐标值(X,Y,Z)进行比较，计算出车身停止位置的偏差值：
△x＝X-x；△y＝Y-y；△z＝Z-z
所述视觉系统将车身停止位置偏差值△x、△y，△z反馈给主控系统。
3.根据权利要求2所述的一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，所述视觉系统通过视觉传感器拍摄所述车身下部车体上选定的测点。
4.根据权利要求1所述的一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，步骤二中，所述主控系统根据所述车身停止位置偏差值及工艺设计值的对比，生成设备到位补偿值，并将补偿值反馈给控制所述工装设备运动的伺服系统，所述伺服系统驱动所述工装设备运动到补偿后的点对所述车身各零部件进行定位拼装。
5.根据权利要求1所述的一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，步骤三中，所述工装设备到位后，工装到位测量系统测量所述工装设备的实际工作位置，并将实际工作位置与工艺设计位置对比计算出所述工装偏差值，所述主控系统将所述工装偏差值与步骤一中的所述车身停止位置偏差值进行对比，形成对比大数据。
6.根据权利要求1所述的一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，步骤四中，所述车身在各个拼装工位都设有关键控制点，在关键工位还设置有在线测量系统，所述车身在本工位的拼焊工作完成后，所述在线测量系统对本工位的车身关键控制点的尺寸精度进行测量，并将测量值反馈给所述主控系统，所述主控系统评判该尺寸是否在设计允许偏差范围内，若测量值在允许偏差范围内，则所述车身按照设计工艺继续流入下一工序；若测量值超出设计允许偏差范围，则所述主控系统报警，生产管理人员介入处理。
7.根据权利要求6所述的一种车身过程尺寸精度控制方法，其特征在于，所述在线测量系统通过视觉传感器对本工位的关键控制点的尺寸精度进行测量。
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