CN106949863A - 白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法 - Google Patents

白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法 Download PDF

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宋军
黄耀
陈锐
卢晓冬
朱凌子
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Abstract

本发明公开了一种白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，包括以下步骤：a.在主拼的夹具基板上选取多个被测点，固定设置多个与所述被测点一一对应的多个测头；b.利用位移传感器测得每一个所述测点和与之对应测头之间的距离值；c.重复步骤b并获得多组所述测点和对应测头之间的距离值；d.计算每个所述被测点和其理想位置的绝对位置精度Xij；e.计算出主拼的重复定位精度R；f.将计算出的重复定位精度R与理论精度值对比，判断主拼的工作状态是否正常；本检测方法能够实现对主拼夹具切换***重复定位精度进行实时检测，并将测得的结果以图形和数据的形式显示在计算机上，***可以通过判断该重复定位精度是否在误差允许范围内，而判断是否报警停线，保证车身满足精度要求。

Description

白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法
技术领域
本发明涉及主拼精度检测领域，具体是一种白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法。
背景技术
现有白车身焊接生产线主拼技术基本上采用固定连接的夹具，利用平移或回转的方式实现柔性多车型切换来适应不同车型在同一生产线上进行自动化生产，这种方式的柔性夹具及切换机构往往结构复杂，占地面积大，由于其定位精度难以保证，通常是通过对白车身进行抽样检测，利用三坐标测量机进行离线检测，这种方法既耗费大量时间，也不能实现对白车身焊接的实时检测，若抽样检测的白车身出现问题，工作人员必须停线检查，此时出现问题的白车身早已传输至后面的多个工位，这势必造成巨大的经济损失；而且主拼长期处于荷载的工作状态，工作人员不可能停线检查，因此，需要对主拼的重复定位进度进行检测，以保证车身的焊接精度满足要求。
因此，需要一种能够利用在线检测装置实现白车身主拼夹具切换***重复定位精度进行检测的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够利用在线检测装置实现白车身主拼夹具切换***重复定位精度进行检测的方法。
本发明的白车身主拼夹具重复定位精度检测方法，包括以下步骤：a.在主拼的夹具基板上选取多个被测点，固定设置多个与所述被测点一一对应的多个测头；b.测得每一个所述被测点和与之对应的测头之间的距离值；c.重复步骤b并获得多组所述被测点和对应测头之间的距离值；d.计算每个所述被测点与其理想位置的绝对位置精度Xij；Xij＝xij-xi，其中，Xij为第i个被测点第j次测量的绝对位置精度，xij为第i个被测点第j次测得的距离值，xi为第i个被测点的理想距离值；e.计算出主拼工位的重复定位精度R，R＝max{|X11-X12|,|X21-X22|,|X31-X32|,|X41-X42|,…}；f.将计算出的重复定位精度R与理论重复定位精度值对比，判断主拼工位的工作状态是否正常；
进一步，所述被测点分布于夹具基板的四个角处；
进一步，分布在夹具基板左上角或右上角的被测点为三个，并分别位于夹具基板的正面、顶面和侧面；分布在夹具基板左下角或右下角的被测点为一个，并位于夹具基板的正面；
进一步，步骤b中，所述测头为位移传感器；
进一步，用于检测夹具基板左上角和右上角的位移传感器通过支架Ⅰ固定于龙门架；用于检测夹具基板左下角和右下角的位移传感器通过支架II固定于龙门架；所述支架Ⅰ具有三个相互垂直的安装平面Ⅰ，且三个安装平面Ⅰ用于分别与夹具基板的正面、顶面和侧面相对；所述支架II具有一个用于与夹具基板的正面相对的安装平面II。；
本发明的有益效果是：主拼经过长期使用后，由于定位元件的磨损和机构刚度的变化，其空载和荷载状态下夹具所处的位置与理论值之间会发生一定的变化，此时会不同程度的影响车身尺寸，严重时会造成后序装配困难，本发明的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，能够实现对主拼的重复定位精度进行实时检测，并将测得的结果以图形和数据的形式显示在计算机上，***可以通过判断该重复定位精度是否在误差允许范围内，而判断是否报警停线，保证白车身满足精度要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明中主拼的结构示意图；
图2为本发明中夹具基板的示意图；
图3位本发明中传感器安装的分布示意图；
图4为图3的右视图；
图5为本发明中采集被测点距离的控制流程图；
图6为本发明中各模块的连接示意图；
图7为本发明的支架Ⅰ的示意图；
图8为本发明的支架II的示意图
附图标记：1-基板、2-水平板、3-安装横梁、4-竖直板、5-斜支杆；6-平板。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图。如图所示，本实施例的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，包括以下步骤：a.在主拼的夹具基板上选取多个被测点，固定设置多个与所述被测点一一对应的多个测头；b.测得每一个所述被测点和与之对应的测头之间的距离值；c.重复步骤b并获得多组所述被测点和对应测头之间的距离值；d.计算每个所述被测点与其理想位置的绝对位置精度Xij；Xij＝xij-xi，其中，Xij为第i个被测点第j次测量的绝对位置精度，xij为第i个被测点第j次测得的距离值，xi为第i个被测点的理想距离值；e.计算出主拼的重复定位精度R，R＝max{|X11-X12|,|X21-X22|,|X31-X32|,|X41-X42|,…}；f.将计算出的重复定位精度R与理论重复定位精度值对比，判断主拼的工作状态是否正常。
本实施例中，所述被测点分布于夹具基板的四个角处，夹具安装于夹具基板上，基板固定于夹具行车架上，其工作面精度高，选取基板上的点作为被测点能够反映主拼的定位情况，因此，在夹具基板上选取点作为被测特征点，另外由于安装于基板上的夹具分布复杂，不便于被测点的选取，若被测点选取在基板内部，传感器的安装也会干扰机器人的工作，因此选取基板上的四个角上的点作为被测点,分布在夹具基板左上角或右上角的被测点为三个，并分别位于夹具基板的正面、顶面和侧面；(分布在夹具基板左下角或右下角的被测点为一个，并位于夹具基板的正面,其中正面为两夹具基板的相对面，侧面为夹具基板上与正面相互垂直的竖直表面，顶面为夹具基板上与正面相互垂直的水平表面)，如图3和4所示，本实施例中的被测点为八个，对应地，龙门架上通过支架固定有八个与之一一对应的测点，分别为A、B、C、D、E、F、G、H，其中，分布在夹具基板左上角或右上角的三个被测点分别用于检测夹具基板X、Y、Z三个方向的位置精度，左下角或右下角的被测点用于检测夹具基板Y向的位置精度，测头的这种方式能够在使用最少数量的传感器的前提下，全面的检测整个主拼沿各个方向的定位精度。
本实施例中，步骤b中，所述测头为位移传感器；对白车身主拼夹具切换***重复定位精度进行检测时，通过位移传感器采集测点与被测点之间的距离，位移传感器采集数据的节拍由生产节拍确定，通过PLC控制***控制，传感器每完成一次数据采集，该数据经过计算机的处理将以图形和数据的形式显示在计算机上。具体检测过程为：(1)通过扫描车身二维码识别到某车型后，PLC将该信号发送给检测***的控制器，使该车型与检测的数据匹配；(2)夹具行车架到达工作位置，安装在轨道上的位移传感器接收到该信号，将该信号反馈给PLC控制***，通过编译PLC，可以控制传感器的工作节拍；(3)PLC控制***发出信号给位移传感器，16个位移传感器完成对测点距离的检测；(4)位移传感器的输出与数据采集卡连接，将测量的距离信号反馈给采集卡，采集卡将该电信号转换为计算机识别的信号；(5)数据采集卡与计算机连接，将距离信号输出给计算机，通过计算机的处理，得到主拼的重复定位精度。具体流程图5所示。另外，由于主拼工作空间紧凑，焊接机器人工作时有电火花的飞溅，空气潮湿，夏天和冬天温度变化较大，因此本实施例采用的位移传感器，除了满足测量精度和量程的要求外，还应具备抗高温、防护等级较高的特点，在安装位置位移传感器时，为了得到高精度重复定位精度值，安装位移传感器时使被测点到测头的距离为30—50mm。
本实施例中，所述传感器通过支架固定于龙门架上，并对应于测点位置；由于主拼的夹具行车架在运动过程中，龙门架会受到轻微振动，影响传感器的正常检测，通过支架将传感器固定于龙门架以提高其稳定性。其中，用于检测夹具基板左上角和右上角的位移传感器通过支架Ⅰ固定于龙门架；用于检测夹具基板左下角和右下角的位移传感器通过支架II固定于龙门架；所述支架Ⅰ具有三个相互垂直的安装平面Ⅰ，且三个安装平面Ⅰ用于分别与夹具基板的正面、顶面和侧面相对；这种支架的安装横梁上固定有一个水平板和一个竖直板，安装横梁的侧面、水平板的底面以及竖直板的侧面形成三个相互垂直的安装平面，并分别对应安装三个传感器；所述支架II具有一个用于与夹具基板的正面相对的安装平面II，如图8所示，这种支架的安装横梁一端通过平板与夹具基板正面固定，另一端用于安装传感器，本实施例的两种支架均具有一定的刚度和强度，能够将传感器牢牢地固定在龙门架上，受到龙门架震动时不影响传感器的测量精度，且结构简单，不干涉机器人和夹具的正常工作，便于拆卸和维护。安装时，将安装横梁一端的平板通过螺钉连接固定于龙门架，为了增加其刚度将斜支杆焊接在龙门架与安装横梁之间，位移传感器安装在安装横梁的传感器安装位上，并布置好排线和保护措施，为了获取精度较高的测量距离，通过调整支架和位移传感器的位置，使位移传感器的测头相对于被测点的距离为30—50mm。
本实施例中，所述传感器的检测精度应高于主拼工位的定位精度，本实施例中主拼工作时定位精度为0.1mm，为获取更加精确的精度，选取的传感器的测量精度应高于该精度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.在主拼的夹具基板上选取多个被测点，固定设置多个与所述被测点一一对应的多个测头；
b.测得每一个所述被测点和与之对应的测头之间的距离值；
c.重复步骤b并获得多组所述被测点和对应的测头之间的距离值；
d.计算每个所述被测点与其理想位置的绝对位置精度Xij；Xij＝xij-xi，其中，Xij为第i个被测点第j次测量的绝对位置精度，xij为第i个被测点第j次测得的距离值，xi为第i个被测点的理想距离值；
e.计算出主拼工位的重复定位精度R，R＝max{|X11-X12|,|X21-X22|,|X31-X32|,|X41-X42|,…}；
f.将计算出的重复定位精度R与理论重复定位精度值对比，判断主拼的工作状态是否正常。
2.根据权利要求1所述的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，其特征在于：所述被测点分布于夹具基板的四个角处。
3.根据权利要求2所述的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，其特征在于：分布在夹具基板左上角和右上角的被测点各三个，分别位于夹具基板的正面、顶面和侧面；分布在夹具基板左下角或右下角的被测点为一个，并位于夹具基板的正面。
4.根据权利要求2所述的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，其特征在于：步骤b中，所述测头为位移传感器。
5.根据权利要求3所述的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，其特征在于：所述位移传感器通过支架固定于龙门架上。
6.根据权利要求5所述的白车身主拼夹具切换***重复定位精度检测方法，其特征在于：用于检测夹具基板左上角和右上角的位移传感器通过支架Ⅰ固定于龙门架；用于检测夹具基板左下角和右下角的位移传感器通过支架II固定于龙门架；所述支架Ⅰ具有三个相互垂直的安装平面Ⅰ，且三个安装平面Ⅰ用于分别与夹具基板的正面、顶面和侧面相对；所述支架II具有一个用于与夹具基板的正面相对的安装平面II。
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