CN219996516U - 车辆合车检测设备和车辆合车监测系统 - Google Patents

Abstract

车辆合车检测设备和车辆合车监测系统。车辆合车检测设备用于对承载车身的吊具和装载发动机托盘进行检测，吊具包括能够在轨道上移动的横梁和从横梁向下延伸的悬架，悬架通过紧固件与横梁连接，托盘包括本体和能够在本体上偏移的浮动部分，车辆合车检测设备包括：第一位置检测装置，其被配置成检测横梁在轨道上的停止位置；第二位置检测装置，其被配置成检测悬架的位置；及第三位置检测装置，其被配置成检测浮动部分相对于本体的偏移。车辆合车监测系统包括上位机、控制器和所述车辆合车检测设备。

Description

车辆合车检测设备和车辆合车监测系统

技术领域

本公开涉及一种车辆合车检测设备和包括该车辆合车检测设备的车辆合车监测系统。

背景技术

车辆的合车工位是将发动机安装到车辆中的一个工位，也是整个总装车间中最重要的工位。车辆合车涉及装载发动机的托盘和承载车身的吊具的配合。在此区域中，物理位置稍有偏差就会导致合车故障，因此是总装中故障频发的一个工位。因此，有必要对车辆合车进行检测，使操作人员及时发现合车中出现的位置偏差，从而减少车辆合车故障的发生。

实用新型内容

本公开的一个目的是提供一种车辆合车检测设备和包括该车辆合车检测设备的车辆合车监测系统，其能够对车辆合车进行检测。

为此，本公开提供了一种车辆合车检测设备，所述车辆合车检测设备用于对吊具和托盘进行检测，所述吊具用于承载车身，所述托盘用于装载发动机，所述吊具包括能够在轨道上移动的横梁和从所述横梁向下延伸的悬架，所述悬架通过紧固件与所述横梁连接，所述托盘包括本体和能够在所述本体上偏移的浮动部分，其特征在于，所述车辆合车检测设备包括：第一位置检测装置，所述第一位置检测装置被配置成检测所述横梁在所述轨道上的停止位置；第二位置检测装置，所述第二位置检测装置被配置成检测所述悬架的位置；以及第三位置检测装置，所述第三位置检测装置被配置成检测所述托盘的浮动部分相对于所述托盘的本体的偏移。

通过设置如上所述的第一位置检测装置、第二位置检测装置和第三位置检测装置，可以获知吊具中横梁的位置以及悬架的位置，从而可以获得悬架相对于横梁的相对位置或相对位移，此外还可以获知托盘中的浮动部分相对于托盘的本体的相对位置或相对位移，从而可以对可能发生的合车故障进行预警，或者有助于在出现合车故障时对故障原因进行分析，从而提高合车作业的准确性、减少故障率。

在一种构造中，所述第二位置检测装置包括至少一个测距传感器，所述测距传感器被配置成用于测量该测距传感器与所述悬架上的相应的待测量位置之间的距离。

在一种构造中，所述测距传感器包括多个测距传感器，所述多个测距传感器被配置成分别在不同方向上测量该测距传感器与所述悬架上的各个相应的待测量位置之间的距离。

在一种构造中，所述悬架包括左悬架和右悬架，所述测距传感器包括第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器，所述第一测距传感器被配置成用于测量该第一测距传感器与左悬架和右悬架中的一者的左侧面或右侧面上相应的待测量位置之间的距离，所述第二测距传感器被配置成用于测量该第二测距传感器与左悬架的前侧面或后侧面上相应的待测量位置之间的距离，所述第三测距传感器被配置成用于测量该第三测距传感器与右悬架的前侧面或后侧面上相应的待测量位置之间的距离，其中前、后、左和右是以吊具上承载的车身的车头为前、车尾为后作为基准所确定的方向。

通过合理地设置测距传感器，无论悬架在空间中的哪个方向出现过量的位移都能进行准确检测。

在一种构造中，所述第一位置检测装置包括第一视觉传感器，所述第一视觉传感器被配置成用于采集第一图像数据，所述第一图像数据包含横梁上的横梁参考位置以及轨道上的轨道参考位置。

通过采用第一视觉传感器，可以以可视化的方式、低成本且简单方便地获得横梁在轨道上的位置。

在一种构造中，所述第三位置检测装置包括第二视觉传感器，所述第二视觉传感器被配置成用于采集第二图像数据，所述第二图像数据包含所述浮动部分上的第一指示部以及所述本体上的第二指示部。

在一种构造中，所述第二视觉传感器被配置成根据所述第二图像数据确定所述第一指示部与所述第二指示部之间的距离。

在一种构造中，所述第二视觉传感器还被配置为用于获取所述托盘的编号。

通过采用第二视觉传感器，可以简单方便地以可视化的方式同时获得托盘的浮动部分相对于托盘的本体的位移以及所测量的是哪一个托盘。

在一种构造中，所述车辆合车检测设备还包括第三视觉传感器，所述第三视觉传感器被配置为用于获取所述吊具的编号。

在一种构造中，所述车辆合车监测系统包括如前所述的车辆合车检测设备，所述车辆合车监测系统还包括上位机和控制器，所述上位机被配置成用于向所述控制器发送命令，所述控制器被配置成与所述车辆合车检测设备通信连接并且与所述上位机通信连接，以将所述车辆合车检测设备的检测数据发送到所述上位机。

通过采用所述车辆合车监测系统，使用者可以实时地在上位机上监控车辆合车检测设备所采集的各种参数，从而可以实时地监测吊具的悬架的位移以及托盘的浮动部分的位移，进而对合车不良进行及时预警以及为合车故障的分析提供依据。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施例的说明内容，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。

图1是示出了车辆合车工位和根据本公开的车辆合车检测设备的示意图；

图2是示出了车辆合车工位和根据本公开的车辆合车检测设备的另一示意图；

图3是示出了托盘的本体和浮动机构的示意图；以及

图4是示出了根据本公开的车辆合车监测系统的框图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的实施例。然而应当理解的是，本公开能够以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开内容更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

除非另有说明，否则本文所用的术语(包括技术术语和科学术语)应具有本公开所涉及的技术领域的普通技术人员通常能够理解到的含义。除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中所用的术语“包括”、“包含”、“具有”和类似术语应当解释为开放式的含义，也就是说，“包括”、“包含”、“具有”应当解释为与术语“至少包括”、“至少包含”、“至少具有”同义。

除非另有说明，否则本公开中所使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”等方向性用辞是在图1和图2所示的状态下以吊具中承载的车身的车头为前、车尾为后作为基准所确定的方向。

本公开所使用的“第一”、“第二”等序词仅仅是为了对术语加以区分，而不是对所修饰的特征的顺序、重要性和组成异同等作出任何限制。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。为了简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

图1和图2示出了车辆合车工位的示意图。如图所示，车辆合车工位通常包括轨道1、吊具2、托盘3和滚床4。轨道1设置在车辆合车工位的最上方。吊具2用于承载车辆的车身9。吊具2被配置成能够在轨道1上移动。在轨道1上移动的吊具2进入车辆合车工位后，在停止位置停止以便进行车辆的合车作业。吊具2包括能够在轨道上移动的横梁21以及从所述横梁21向下延伸的悬架22。在一种构造中，悬架22包括分别位于车身9的左右两侧且平行设置的左悬架23和右悬架24。左悬架23和右悬架24分别通过诸如螺栓的紧固件与所述横梁21连接。左悬架23和右悬架24可以均包括与所述横梁21连接的竖向悬臂、以及从所述竖向悬臂的下端横向延伸的横向悬臂。

托盘3用于装载发动机。托盘3能够在滚床4上移动，从而移动进入合车工位以及在完成合车作业后从合车工位移离。在合车工位上，吊具2承载的车身9与托盘3装载的发动机合装，从而完成车辆的总装。托盘3包括主体31和浮动部分32。所述浮动部分32能够在所述本体31上偏移。这种偏移能够在车辆合车时提供装配裕量，从而方便进行合车作业。

如图1和图2所示，根据本公开的车辆合车检测设备包括对吊具的位置和姿态进行检测的位置检测装置。这种位置检测装置包括第一位置检测装置5和第二位置检测装置。所述第一位置检测装置5被配置成检测所述吊具2的停止位置(即吊具2的横梁21的停止位置)。所述停止位置可以是横梁21在轨道1上的停止位置。所述第二位置检测装置被配置成检测所述悬架22的位置。

所述第一位置检测装置5可以是任何适于检测横梁在轨道上的位置的检测装置，例如，视觉传感器、测距传感器或其它合适的传感器或信息读取装置。在一种构造中，第一位置检测装置5是第一视觉传感器。所述第一视觉传感器可以是相机、摄像头、CCD传感器或其它类似的传感器。所述第一视觉传感器可以采集第一图像数据。所述第一图像数据包含横梁21上的横梁参考位置以及轨道1上的轨道参考位置。根据采集的所述第一图像数据中的横梁参考位置和轨道参考位置之间的位置关系可以确定横梁21在轨道1上的停止位置。所述轨道参考位置可以是轨道1上的一个或多个标记点或者可以是轨道1上的包含位置信息的一个或多个二维码。横梁参考位置可以是横梁21上的标记点或固定在横梁21上的某一部件，例如用于读取轨道1上的二维码信息的二维码读取器。通过用第一视觉传感器确定横梁的位置具有简单方便、成本低以及可视化强的优点。

所述第二位置检测装置可以是能够检测悬架22在空间中的位置的任何合适的检测装置。在一种构造中，所述第二位置检测装置可以是测距传感器。所述测距传感器可以是红外测距传感器、激光测距传感器、声学测距传感器或者其它适合的测距传感器。所述测距传感器可以包括多个测距传感器，所述多个测距传感器被配置成分别在不同方向上测量该测距传感器与所述悬架22上的各个相应的待测量位置之间的距离。根据在不同方向上测量的各测距传感器与悬架上的相应的待测量位置之间的距离值，可以获得关于悬架在空间中的位置的信息。特别是，在通过紧固件与横梁21连接的悬架22相对于横梁21发生相对运动时，可以获得与悬架22的移位有关的信息。

由此，综合由第一位置检测装置检测到的关于横梁的位置的信息和由第二位置检测装置检测到的关于悬架的位置的信息，可以获得关于整个吊具的位置和姿态的信息。进一步地，如果通过与基准值进行比较，发现吊具的位置和姿态存在异常，例如悬架相对于横梁的位置相比于初始状态发生了过大的偏差，则可以确定吊具发生了不利于合车作业的位置改变或者变形。因此，上述位置检测有助于对可能出现的合车故障进行预警并且有助于对合车故障的原因进行分析，进而可以提高车辆合车作业的准确性。

在一种构造中，所述测距传感器包括第一测距传感器61、第二测距传感器62和第三测距传感器63。第一测距传感器61可以用于测量该第一测距传感器61与悬架22的左侧面和/或右侧面上的相应的待测量位置之间的距离。该测量结果可以反映悬架22在左右方向上的位置或在左右方向上相对于基准位置的位移。在一种构造中，如图1所示，所述第一测距传感器61被配置成用于测量该第一测距传感器61与左悬架23的左侧面上的相应的待测量位置之间的距离。在另一种替代或附加的构造中，所述第一测距传感器61可以被配置成用于测量该第一测距传感器61与右悬架24的右侧面上的相应的待测量位置之间的距离。

第二测距传感器62和第三测距传感器63可以用于测量该第二测距传感器62和第三测距传感器63与悬架22的后表面和/或前表面上的相应的待测量位置之间的距离。该测量结果可以反映悬架22在前后方向上的位置或在前后方向上相对于基准位置的位移。在一种构造中，如图1和图2所示，第二测距传感器62用于测量该第二测距传感器62与左悬架23上的后表面上的相应的待测量位置之间的距离，第三测距传感器63用于测量该第三测距传感器63与右悬架24上的后表面上的相应的待测量位置之间的距离。由此，通过合理布置的三个测距传感器可以获得左悬架23和右悬架24在空间中的位置，从而可以确定左悬架23和右悬架24相对于基准位置或相对于横梁的相对位置或相对位移。

此外，如图1和图2所示，根据本公开的车辆合车检测设备还可以包括对托盘3的形态进行检测的第三位置检测装置7。所述第三位置检测装置7被配置成检测所述浮动部分32相对于托盘的本体31的偏移。在一种构造中，所述第三位置检测装置7包括第二视觉传感器。所述第二视觉传感器可以是相机、摄像头、CCD传感器或其它类似的传感器。所述第二视觉传感器被配置成用于采集第二图像数据。如图3所示，所述第二图像数据包含浮动部分32上的第一指示部321以及所述本体31上的第二指示部311。第一指示部321可以是设置在浮动部分32上的第一指示箭头，第二指示部311可以是设置在本体31上的第二指示箭头。通过分析所述第二图像数据，可以确定所述第一指示部321和所述第二指示部311之间距离。如果第一指示部321与第二指示部311之间的距离在正常值范围内，则说明浮动部分32的偏移未对正常合车造成影响；相反，如果第一指示部321与第二指示部311之间的距离超过允许阈值，则说明浮动部分32的偏移过大，可能对正常合车造成不利影响。因此，第三位置检测装置7的设置可以对托盘的浮动部分的过大位移进行检测，从而为合车故障的预警和故障分析提供决策依据，进而提高车辆合车作业的准确性。此外，图3中的虚线框示意性地示出了第二视觉传感器可能的图像采集范围。该图像采集范围还包括托盘3上的托盘编号。如此，所述第二视觉传感器还可以兼用于获取所述托盘的托盘编号。这样，通过一个传感器可以准确发现哪一个托盘可能对合车作业的准确性产生不利影响。

另外，如图2所示，根据本公开的车辆合车检测设备还包括第三视觉传感器8。所述第三视觉传感器8被配置为用于获取所述吊具2的编号。所述第三视觉传感器8可以是相机、摄像头、CCD传感器或其它类似的传感器。该第三视觉传感器与前面所述的用于吊具的其它位置传感器配合，可以准确发现哪一个吊具可能对合车作业的准确性产生不利影响。

如图4的框图示意性所示，本公开还涉及一种车辆合车监测系统。所述车辆合车监测系统包括如上文所述的车辆合车检测设备。所述车辆合车监测系统还包括上位机10和控制器20。所述上位机10可以是用于向控制器20发出操控命令的计算机。所述上位机10可以是微型计算机、主机、服务器或类似装置。所述控制器20可以是作为下位机的PLC控制器或类似装置。所述控制器20被配置成通过通信协议(例如Profinet)与所述车辆合车检测设备中的各个传感器通信连接以对车辆合车检测设备的数据采集进行控制并且接收由车辆合车检测设备采集的数据。所述控制器20还被配置成通过通信协议(例如TCP/IP或各种无线通信协议)与所述上位机10通信连接以将数据传输给所述上位机10。上位机10可以通过自带的高级语言(例如C++、Python等)对接收的数据进行处理和分析然后实时呈现给操作人员，从而为车辆合车故障的预警和分析提供依据。

通过本公开的上面所述的结构，可以对承载车身的吊具中的悬架和/或装载发动机的托盘中的浮动机构在车辆合车过程中的微小位移进行实时检测，从而对车辆合车过程中可能出现的故障进行预警和分析，从而提高了车辆合车的准确性。

尽管已经参照示范性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员应当理解，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范性实施例进行多种修改和变型。因此，所有的修改和变型均包含在由所附权利要求限定的本公开的保护范围内。本公开的保护范围由所附的权利要求限定，并且这些权利要求的等同方案也包含在内。

Claims (10)

1.一种车辆合车检测设备，所述车辆合车检测设备用于对吊具和托盘进行检测，所述吊具用于承载车身，所述托盘用于装载发动机，所述吊具包括能够在轨道上移动的横梁和从所述横梁向下延伸的悬架，所述悬架通过紧固件与所述横梁连接，所述托盘包括本体和能够在所述本体上偏移的浮动部分，其特征在于，所述车辆合车检测设备包括：

第一位置检测装置，所述第一位置检测装置被配置成检测所述横梁在所述轨道上的停止位置；

第二位置检测装置，所述第二位置检测装置被配置成检测所述悬架的位置；以及

第三位置检测装置，所述第三位置检测装置被配置成检测所述托盘的浮动部分相对于所述托盘的本体的偏移。

2.根据权利要求1所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述第二位置检测装置包括至少一个测距传感器，所述测距传感器被配置成用于测量该测距传感器与所述悬架上的相应的待测量位置之间的距离。

3.根据权利要求2所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述测距传感器包括多个测距传感器，所述多个测距传感器被配置成分别在不同方向上测量该测距传感器与所述悬架上的各个相应的待测量位置之间的距离。

4.根据权利要求2所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述悬架包括左悬架和右悬架，所述测距传感器包括第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器，所述第一测距传感器被配置成用于测量该第一测距传感器与左悬架和右悬架中的一者的左侧面或右侧面上相应的待测量位置之间的距离，所述第二测距传感器被配置成用于测量该第二测距传感器与左悬架的前侧面或后侧面上相应的待测量位置之间的距离，所述第三测距传感器被配置成用于测量该第三测距传感器与右悬架的前侧面或后侧面上相应的待测量位置之间的距离，其中前、后、左和右是以吊具上承载的车身的车头为前、车尾为后作为基准所确定的方向。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述第一位置检测装置包括第一视觉传感器，所述第一视觉传感器被配置成用于采集第一图像数据，所述第一图像数据包含横梁上的横梁参考位置以及轨道上的轨道参考位置。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述第三位置检测装置包括第二视觉传感器，所述第二视觉传感器被配置成用于采集第二图像数据，所述第二图像数据包含所述浮动部分上的第一指示部以及所述本体上的第二指示部。

7.根据权利要求6所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述第二视觉传感器被配置成根据所述第二图像数据确定所述第一指示部与所述第二指示部之间的距离。

8.根据权利要求6所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述第二视觉传感器还被配置为用于获取所述托盘的编号。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆合车检测设备，其特征在于，所述车辆合车检测设备还包括第三视觉传感器，所述第三视觉传感器被配置为用于获取所述吊具的编号。

10.一种车辆合车监测系统，其特征在于，所述车辆合车监测系统包括根据权利要求1-9中任一项所述的车辆合车检测设备，所述车辆合车监测系统还包括上位机和控制器，所述上位机被配置成用于向所述控制器发送命令，所述控制器被配置成与所述车辆合车检测设备通信连接并且与所述上位机通信连接，以将所述车辆合车检测设备的检测数据发送到所述上位机。