一种前置式多车型车门总成防错识别系统的制作方法

1.本发明涉及汽车装配技术领域，尤其是涉及一种前置式多车型车门总成防错识别系统。


背景技术：

2.为有效控制新车型投资成本，焊装生产线均采用多车型混流生产。焊装开启件分装线也不例外，多车型四门两盖零部件品种多，差异化特征不明显，而且由于涉及覆盖件造型特征因素，对零部件防错技术要求更高，实施更困难。尤其是门盖里外板包边工位，由于包边胎膜设计结构限制，造成了多车型门盖外板差异件防错机构无法布置，只能通过人工识别或者专用胎膜方式，提高了人工错装风险及车型投资成本。
3.涉及到多车型车门里外板包边工位，多车型车门外板造型相同，外板装配孔位置不同，由于差异点较小，为降低投资成本，采用胎膜共用工艺。但是由于多车型车门外板差异装配孔与胎膜型面重合，无法通过传统的检测元件进行直接或间接差异识别。通常采用人工装配识别工艺方式，由于差异点识别靠人工识别，无法达到100%准确率，容易造成错装错焊， 后续工序总成件报废风险极大提高，新车型投资成本增加，多车型线体占地面积增加，不利于后续产线扩能及新车型投入需求，车型识别通常安装在人工装配零件至包边胎膜，胎膜夹具全部夹紧到位后进行。当人工装配错误后，需要胎膜夹具全部打开后进行零部件更换，极大的浪费了人工作业工时。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的不足，本发明提供了一种前置式多车型车门总成防错识别系统，不仅实现了多车型车门多重差异点检测信号采集及自动车型匹配，避免了人工识别装件造成零部件错装风险，降低车辆返修及报废等制造成本。
5.为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：一种前置式多车型车门总成防错识别系统，所述系统包括：包边岛电气控制系统，其用于多种车型信号信息的判断并反馈；车门包边胎膜到位检测装置，其用于对车门里板及车门外板零件进行到位检测；车门里板定位检测装置，其用于对车门里板总成进行精确定位，定位偏差为
±
0.5mm；车门外板光电检测装置，其用于车门外板准确定位及车门外板涂胶作业，定位精度偏差为
±
1mm；前置式按钮执行控制单元，其用于人工操作和故障预警信号；可视化hmi显示系统，其用于对工位工装设备及设备检测信号进行2d模拟显示；所述前置式按钮执行控制单元作为包边岛电气控制系统的输出执行单元与包边岛电气控制系统相连接，所述可视化hmi显示系统作为包边岛电气控制系统的输出信号源与包边岛电气控制系统相连接，所述车门包边胎膜到位检测装置、所述车门里板定位检测
装置和所述车门外板光电检测装置作为信号收集处理单元与包边岛电气控制系统相连接。
6.进一步的，所述车门里板定位检测装置包括多车型共用车门里板定位抓手和车门里板检测组件，所述车门里板检测组件安装在所述多车型共用车门里板定位抓手支架结构上。
7.进一步的，所述车门里板检测组件包括多车型车门里板总成到位检测元件、a车型车门里板窗框检测元件以及b车型车门里板窗框检测元件，所述多车型里板总成到位检测元件用于检测多车型车门里板共用平面是否定位到位，所述a车型车门里板窗框检测元件用于检测a车型车门里板窗框是否定位到位，所述b车型车门里板窗框检测元件用于检测b车型车门里板窗框是否定位到位；所述车门里板检测组件中的各个检测元件均设置有接近行程开关。
8.进一步的，所述各检测元件在检测装置上检测位置及检测距离设置准确，可将检测元件到位信号自动反馈到所述包边岛电气控制系统。
9.进一步的，所述车门外板光电检测装置包括车门外板涂胶平台和光电防错检测组件，所述光电防错检测组件安装在所述车门外板涂胶平台的支架上。
10.进一步的，所述光电防错检测组件包括第一光电检测元件、第二光电检测元件以及第三光电检测元件，所述第一光电检测元件用于检测多车型车门外板通用平面到位检测，所述第二光电检测元件用于车门外板差异特征点一进行一次防错差异检测，所述第三光电检测元件用于对车门外板差异特征点二进行二次防错差异检测。
11.进一步的，所述光电防错检测组件的各个光电检测元件设置有漫反射光电开关，发射器与接收器为一体，当零件到位后，光电检测元件发射光束至零件上形成反射光，反射光返回接收器，所述光电开关反馈信号到所述包边岛电气控制系统。
12.进一步的，所述车门包边胎膜到位检测装置包括车门胎膜和装配在车门胎膜上的到位检测组件；所述到位检测组件包括第一车门里板到位检测元件、第二车门里板到位检测元件、第一车门里板窗框到位检测元件、第二车门里板窗框到位检测元件，所述到位检测组件各个检测元件均设有接近行程开关，所述各检测元件在检测装置上检测位置及检测距离设置准确，可将检测元件到位信号自动反馈到所述包边岛电气控制系统。
13.进一步的，所述前置式按钮执行控制单元包括手动按钮机构和系统实施进展显示开关；所述手动按钮机构为系统启动开关，所述系统实施进展开关的颜色显示有红、黄、绿三种颜色，所述显示开关绿色代表系统运行正常，车型匹配一致，所述开关显示黄色代表车门胎膜到位检测反馈信号不满足系统启动条件，系统启动故障，所述开关显示红色代表系统运行正常，但车型匹配错误。
14.进一步的，所述可视化hmi显示系统与所述包边岛电气控制系统实时连接，通过2d平面设备显示设备检测信号信息，进行人机交互。
15.本发明具有以下积极效果：（1）本发明相较于传统的车门里板及车门外板装配至包边胎膜后再进行车型识别相比，通过前置式车门总成防错识别系统设计，可以提前识别判断里外板匹配信息，并通过车门外板人工快速切换实现车型匹配，避免出现当胎膜夹紧后车型匹配错误时，必须进行的系统作业中断，人工干预系统更换匹配零件，电控系统恢复困难等问题。
16.（2）本发明通过车门里外板总成车型匹配信息收集反馈，系统车型信息匹配处理，
按钮执行单元信号灯输出，可视化hmi显示系统实时故障反馈，避免了人工识别装件造成零部件错装风险，降低车辆返修及报废等制造成本。
附图说明
17.图1为本发明防错识别系统运作原理图；图2为本发明车门外板差异点示意图；图3为本发明车门包边工位平面布置图；图4为本发明车门里板总成检测装置示意图；图5为本发明车门外板总成检测装置示意图；图6为本发明可视化hmi显示界面示意图；图7为本发明车门包边胎膜到位检测装置示意图；图中元件标号说明：1.车门外板小车；2.车门外板涂胶平台；3.车门包边胎膜；4.自动涂胶支架；5.车门里板定位抓手；6.里板涂胶机器人；7.可视化hmi显示屏；8.前置式按钮控制单元；9.b车型车门里板；10.a车型车门里板；11. a车型车门里板窗框检测元件；12. b车型车门里板窗框检测元件；13.两车型车门里板通用定位抓手14. 多车型车门里板总成到位检测元件；15.外板涂胶支架框架；16.第一光电检测元件；17.a车型车门外板；18.车门外板涂胶样架；19.第二光电检测元件；20.光电检测通道；21.第三光电检测元件；22.b车型车门外板；23.两车型外板差异点；24.第一车门里板到位检测元件；25.第二车门里板到位检测元件；26.第一车门里板窗框到位检测元件；27. 第二车门里板窗框到位检测元件；28.车门外板到位检测元件；f为车门外板差异点。
具体实施方式
18.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.实施例：如图1所示，一种前置式多车型车门总成防错识别系统，所述系统包括：包边岛电气控制系统，其用于多种车型信号信息的判断并反馈；车门包边胎膜到位检测装置，其用于对车门里板及车门外板零件进行到位检测；车门里板定位检测装置，其用于对车门里板总成进行精确定位，定位偏差为
±
0.5mm；车门外板光电检测装置，其用于车门外板准确定位及车门外板涂胶作业，定位精度偏差为
±
1mm；前置式按钮执行控制单元，其用于人工操作和故障预警信号；可视化hmi显示系统，其用于对工位工装设备及设备检测信号进行2d模拟显示；如图3所示，所述前置式按钮执行控制单元作为包边岛电气控制系统的输出执行单元与包边岛电气控制系统相连接，所述可视化hmi显示系统作为包边岛电气控制系统的输出信号源与包边岛电气控制系统相连接，所述车门包边胎膜到位检测装置、所述车门里
板定位检测装置和所述车门外板光电检测装置作为信号收集处理单元与包边岛电气控制系统相连接。
20.进一步的，所述车门里板定位检测装置包括多车型共用车门里板定位抓手和车门里板检测组件，所述车门里板检测组件安装在所述多车型共用车门里板定位抓手支架结构上。
21.进一步的，所述车门里板检测组件包括多车型车门里板总成到位检测元件、a车型车门里板窗框检测元件以及b车型车门里板窗框检测元件，所述多车型里板总成到位检测元件用于检测多车型车门里板共用平面是否定位到位，所述a车型车门里板窗框检测元件用于检测a车型车门里板窗框是否定位到位，所述b车型车门里板窗框检测元件用于检测b车型车门里板窗框是否定位到位；所述车门里板检测组件中的各个检测元件均设置有接近行程开关。
22.进一步的，所述各检测元件在检测装置上检测位置及检测距离设置准确，可将检测元件到位信号自动反馈到所述包边岛电气控制系统。
23.具体地，如图4所示，车门里板定位检测装置主要由多车型共用车门里板定位抓手13和车门里板检测组件（11、12、14）组成。共用车门里板定位抓手主要为双面里板定位结构，共用车门里板定位抓手主要用于对车门里板总成进行精确定位，定位偏差为
±
0.5mm，为多车型车门里板总成防错识别检测准确性及重复检测精度提供硬件保证。车门里板检测组件（11、12、14）安装在车门里板定位抓手支架结构上，包括多车型车门里板总成到位检测元件14、a车型车门里板窗框检测元件11、b车型车门里板窗框检测元件12。多车型车门里板总成到位检测元件14用于检测多车型车门里板共用平面是否定位到位，为保证到位检测精准度，检测共用平面需大于30mm*30mm。a车型车门里板窗框检测元件11用于检测a车型车门里板窗框是否定位到位。b车型车门里板窗框检测元件12用于检测b车型车门里板窗框是否定位到位。车门里板检测组件中的检测元件采用接近行程开关，为保证检测准确度，检测元件相关的检测平面尺寸、检测距离及差异点尺寸等相关参数如表1。当各检测元件在检测装置上检测位置及检测距离设置准确时，可将检测元件到位信号自动反馈给控制系统，例如检测零件到位时行程开关信号反馈为(i)，检测零件不到位时行程开关信号反馈为(o)。a、b车型车门里板总成车型匹配信号参数图如表2。
24.表1
车型两车型车门里板通用定位抓手13a车型车门里板窗框检测元件11b车型车门里板窗框12a车型13(i)11(i)12(o)b车型13(i)11(o)12(i)
表2进一步的，所述车门外板光电检测装置包括车门外板涂胶平台和光电防错检测组件，所述光电防错检测组件安装在所述车门外板涂胶平台的支架上。
25.进一步的，所述光电防错检测组件包括第一光电检测元件、第二光电检测元件以
及第三光电检测元件，所述第一光电检测元件用于检测多车型车门外板通用平面到位检测，所述第二光电检测元件用于车门外板差异特征点一进行一次防错差异检测，所述第三光电检测元件用于对车门外板差异特征点二进行二次防错差异检测。
26.进一步的，所述光电防错检测组件的各个光电检测元件设置有漫反射光电开关，发射器与接收器为一体，当零件到位后，光电检测元件发射光束至零件上形成反射光，反射光返回接收器，所述光电开关反馈信号到所述包边岛电气控制系统。
27.具体地，车门外板光电防错检测装置主要是由车门外板涂胶平台15和光电防错检测组件（16，19，21）组成。车门外板涂胶平台用于车门外板准确定位（定位偏差
±
1mm）及车门外板涂胶作业。光电防错检测组件安装与车门外板涂胶平台支架15上，其中第一光电检测元件16用于检测多车型车门外板通用平面到位检测，第二光电检测元件19主要用于车门外板差异特征点一进行一次防错差异检测，为保证外板防错检测准确性，第三光电检测元件21主要用于对车门外板差异特征点二进行二次防错差异检测。光电检测元件采用漫反射开关形式，发射器与接收器为一体，当零件到位后，光电检测元件发射光束至零件上形成反射光，足够的反射光返回接收器后，光电开关即反馈信号(i)给控制系统，当光电检测元件发射的光电通道穿过零件特征孔时，未形成反射光束返回接收器，光电开关即反馈相反信号（o）给控制系统。通过将检测组件反馈的多重信号信息与控制系统预留的车型匹配信号参数对比确认车型信息。车门外板总成车型匹配信号参数如表3。车型第一光电检测元件16第二光电检测元件19第三光电检测元件21a车型16(i)19(i)21(i)b车型16(i)19(o)21(o)
28.表3进一步的，所述车门包边胎膜到位检测装置包括车门胎膜和装配在车门胎膜上的到位检测组件；所述到位检测组件包括第一车门里板到位检测元件24、第二车门里板到位检测元件25、第一车门里板窗框到位检测元件26、第二车门里板窗框到位检测元件27，所述到位检测组件各个检测元件均设有接近行程开关，所述各检测元件在检测装置上检测位置及检测距离设置准确，可将检测元件到位信号自动反馈到所述包边岛电气控制系统。
29.具体地，如图7所示，车门包边胎膜到位检测装置主要是由车门胎膜及装配在车门胎膜上的到位检测组件（24、25、26、27）组成。到位检测组件（24、25、26、27）主要用于对车门里板及车门外板零件进行到位检测，检测组件的检测原理与车门里板总成检测原理相近，不做赘述。在前置式车门总成防错系统中，车门包边胎膜的到位检测信号反馈作为防错系统实施的系统逻辑前置条件。例如，当车门包边胎膜车门里板及车门外板到位检测信号均反馈零件到位，说明包边胎膜第一套零件装配完成，前序工位可进行下一套零件分总成作业，防错识别系统可启动。前置式车门防错系统实施逻辑图见下表4。
30.表4具体地，包边岛电气控制系统设计了多种车型信号匹配信息。系统实施过程中，当接收到系统启动信号后，首先判定系统实施条件是否具备，条件具备后通过收集车门胎膜，车门外板总成及车门里板总成检测信号信息，通过信号匹配重组与系统设置的车型信号信息匹配，进而自动判定出当前信号信息对应的车型信息，并同步将车型信息结果反馈至按钮执行单元及hmi显示系统。
31.进一步的，所述前置式按钮执行控制单元包括手动按钮机构和系统实施进展显示开关；所述手动按钮机构为系统启动开关，所述系统实施进展开关的颜色显示有红、黄、绿三种颜色，所述显示开关绿色代表系统运行正常，车型匹配一致，所述开关显示黄色代表车门胎膜到位检测反馈信号不满足系统启动条件，系统启动故障，所述开关显示红色代表系统运行正常，但车型匹配错误。
32.具体地，前置式按钮执行单元包含手动按钮机构及系统实施进展显示开关。其中手动按钮机构为系统启动开关，系统启动开关主要用于人工根据现场作业进度，通过按压按钮发出防错识别系统启动信号。显示开关主要用于通过颜色显示防错识别系统实施进展。显示开关颜色显示为三种，红色，黄色，绿色。显示开关绿色代表系统运行正常，车型匹配一致。开关显示黄色代表车门胎膜到位检测反馈信号不满足系统启动条件，系统启动故障。开关显示红色代表系统运行正常，但车型匹配错误。
33.进一步的，所述可视化hmi显示系统与所述包边岛电气控制系统实时连接，通过2d平面设备显示设备检测信号信息，进行人机交互。
34.具体地，如图6所示，可视化hmi显示系统主要对工位工装设备及设备检测信号进行2d模拟显示，通过电气控制系统将设备检测信号信息接入2d设备平面图中，通过显示界面人机交互，可适时监控设备检测信号运行状态及动态显示系统运行故障位置。当按钮执行单元显示开关显示红色及黄色时，说明防错识别系统运行结果不匹配或运行故障，hmi显示系统可同步显示防错识别相应的车型不匹配信息故障。作业人员通过hmi系统查看报错不匹配信息点，并结合现场作业情况，可准确快速识别错装零件，并进行零件切换。
35.综上所述，本发明相较于传统的车门里板及车门外板装配至包边胎膜后再进行车型识别相比，通过前置式车门总成防错识别系统设计，可以提前识别判断里外板匹配信息，并通过车门外板人工快速切换实现车型匹配，避免出现当胎膜夹紧后车型匹配错误时，必须进行的系统作业中断，人工干预系统更换匹配零件，电控系统恢复困难等问题，与此同时，该系统通过车门里外板总成车型匹配信息收集反馈，系统车型信息匹配处理，按钮执行单元信号灯输出，可视化hmi显示系统实时故障反馈，避免了人工识别装件造成零部件错装风险，降低车辆返修及报废等制造成本。
36.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。