白车身在线检测智能定位系统及其运转方法与流程

文档序号:12566979阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种白车身在线检测定位系统,其特征在于,包括白车身信息识别装置(1)、智能定位系统单元(2)、白车身举升传输机构(3)、在线检测机器人(4)、智能定位系统电子控制单元ECU(5);

所述白车身信息识别装置(1)固定在检测线来车方向的端部,用于检测识别白车身信息,将白车身信息传递给所述智能定位系统电子控制单元ECU(5);

所述白车身举升传输机构(3)位于检测线白车身转运通道上,用于举升和转运白车身;

所述智能定位系统单元(2)分布在所述检测线白车身转运通道的两边,用于对白车身进行检测定位;

所述在线检测机器人(4)分布在所述检测线的最外围,用于对白车身进行测量及标定所述智能定位系统单元(2)的定位位置;

所述智能定位系统电子控制单元ECU(5)通过信号的传递实现对所述智能定位系统单元(2)的定位位置的控制,所述白车身举升传输机构(3)的举升传输控制,以及所述在线检测机器人(4)的检测控制。

2.如权利要求1所述的一种白车身在线检测定位系统,其特征在于,所述智能定位系统单元(2)包括钢结构支架(6)、电驱动平台(7)、四自由度运动机构(8)和定位装置(9);

所述钢结构支架(6)固定在地基上,用于支撑所述智能定位系统单元(2);

所述电驱动平台(7)包括平台驱动电机(12)、平台齿条(13)、固结在所述钢结构支架(6)上的平台水平位移传感器(14)、滑动导轨(15)、位于滑动导轨(15)上的运动托板(16)、与运动托板(16)固结并可在滑动导轨(15)上滑行的电永磁吸盘定位块(17)、固定在所述钢结构支架(6)上的电驱动平台限位块(18)和固定在所述电驱动平台限位块(18)一侧的缓冲阻尼器(19);

所述四自由度运动机构(8)包括固定在所述运动托板(16)上的四自由度运动机构的底座(20)、一级运动平台(21)、固定在所述底座(20)上的一级驱动机构(22)、固定在所述一级运动平台(21)上的旋转驱动装置(23)、与所述旋转驱动装置(23)相连的二级伸缩装置(24)、三级旋转轴(25)和末端旋转轴(26);所述一级驱动机构(22)带动所述一级运动平台(21)在所述底座(20)上沿Y轴运动,所述二级伸缩装置(24)能够在Z轴方向伸缩运动,所述旋转驱动装置(23)能够带动所述三级旋转轴(25)绕轴旋转,所述末端旋转轴(26)能够在轴内电机驱动下绕Z轴方向旋转。

3.如权利要求2所述的一种白车身在线检测定位系统,其特征在于,所述平台驱动电机(12)通过齿轮旋转驱动所述平台齿条(13)运动从而带动与其相连的运动托板(16)在滑动导轨(15)上沿X轴水平运动;所述平台水平位移传感器(14)被设置为将所述驱动平台(7)的位置信息传给所述智能定位系统电子控制单元ECU(5)。

4.如权利要求2所述的一种白车身在线检测定位系统,其特征在于,所述定位装置(9)包括固定在所述末端旋转轴(26)上的定位底座(27)、所述定位底座(27)上的定位销(28)和备用定位销(29)、固定在所述定位底座(27)上的定位系统单元末端标定球(30),以及固定在所述定位底座上(27)的白车身位置检测装置(31)。

5.如权利要求1所述的一种白车身在线检测定位系统,其特征在于,所述白车身举升传输机构(3)包括滚床机构(10)、白车身转运小车(11);所述白车身转运小车(11)包括转运小车滑橇(32)、固结在所述转运小车滑橇(32)上的转运夹具(33);

所述滚床机构(10)包括固结在滚床底部的滚床举升电机(34)、与所述滚床举升电机(34)相连的滚床举升传动轴(35)、与所述滚床举升传动轴(35)相连的举升装置(36)、位于滚床上层的导轨摩擦轮(37)、与所述导轨摩擦轮(37)通过皮带相连的导轨摩擦轮驱动电机(38)、与滚床上下层相连的导向装置(39)、位于滚床上层的滑橇水平位置传感器(40)、位于滚床下层的举升装置垂直位置传感器(41);

所述滚床举升电机(34)通过相连的所述滚床举升传动轴(35)带动所述举升装置(36)运动实现所述滚床机构(10)的上下运动,所述导轨摩擦轮驱动电机(38)带动所述导轨摩擦轮(37)旋转,从而实现对所述转运小车滑橇(32)的举升和转运。

6.如权利要求1-5所述的白车身在线检测定位系统的运转方法,其特征在于,包括如下步骤,

步骤一,初始位置时,白车身举升传输机构(3)的滚床机构(10)位于最高点,智能定位系统单元(2)位于远离滚床的初始位置,白车身转运小车(11)带着白车身从上一工位向测量工位流转,当经过位于检测线来车方向端部的白车身信息识别装置(1)时,白车身信息识别装置(1)对白车身信息进行识别,并将白车身信息发送至智能定位系统电子控制单元ECU(5);接着智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制滚床机构(10)上的导轨摩擦轮驱动电机(38)运转,并通过皮带轮驱动导轨摩擦轮(37)旋转,导轨摩擦轮(37)带动流转到测量工位的白车身转运小车(11)的转运小车滑橇运动到测量位置并触发转运小车的滑橇水平位置传感器;

步骤二,智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制导轨摩擦轮驱动电机(38)停止运转,并控制智能定位系统单元(2)的平台驱动电机(12)接通,带动平台齿条(13)沿x方向运动,从而推动运动托板(16)沿滑动导轨(15)向滚床靠近,从而将位于运动托板(16)上的四自由度运动机构(8)运送至白车身下方,同时四自由度运动机构(8)运转将位于末端的定位装置(9)上的定位销(28)运动至指定位置,然后位于运动托板(16)两端的电永磁吸盘定位块(17)接通,将整个智能定位系统单元(2)限定在滑动导轨(15)上,以保证整个智能定位系统单元(2)的x向定位精度;

步骤三,白车身位置检测装置(31)启动,检测白车身是否在正确位置;若不在正确位置,系统发出报警并停机检查;若在正确位置,则智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制滚床举升电机(34)运转,通过相连的滚床举升传动轴(35)带动举升装置(36)向下运动,将滚床机构(10)落下至最低点,从而将白车身与滚床机构(10)脱离,并降落至智能定位系统单元(2)上的定位销(28)上,从而实现对白车身测量的定位;

步骤四,智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制在线检测机器人(4)运转,在线检测机器人(4)位姿控制器控制机器人末端的扫描测量仪的测量位置,从而实现对白车身的测量;

步骤五,待测量完成后,在线检测机器人(4)回至初始位置;随后智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制滚床举升电机(34)运转,将滚床机构(10)举升至最高点,从而将白车身举起脱离定位夹具,并触发举升装置垂直位置传感器(41),随后智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制智能定位系统单元(2)的平台驱动电机(12)接通,带动平台齿条(13)运动推动运动托板(16)沿滑动导轨(15)回至初始位置,四自由度运动机构(8)运转至初始位置;接着智能定位系统电子控制单元ECU(5)控制滚床机构(10)上的导轨摩擦轮驱动电机(38)运转,通过带轮驱动导轨摩擦轮(37)旋转,导轨摩擦轮(37)带动白车身转运小车(11)的转运小车滑橇(32)离开测量位置。

7.如权利要求6所述的白车身在线检测定位系统的运转方法,其特征在于,当需要测量的白车身经过位于检测线来车方向端部的白车身信息识别装置(1)时,白车身信息识别装置(1)对白车身信息进行识别,并将白车身信息发送至智能定位系统电子控制单元ECU(5),智能定位系统电子控制单元ECU(5)根据收到的白车身类型信息,通过对控制库的检索,寻找到对应的定位控制策略;随后智能定位系统电子控制单元ECU(5)将白车身类型信息发送至在线检测机器人(4),机器人(4)调出相应的检测位置控制策略实现对白车身的自适应检测;同时,智能定位系统ECU(5)将依照对应的定位控制策略,控制智能定位系统单元(2)运动到达符合白车身类型的定位位置,实现白车身在线检测智能定位系统定位的柔性重定位与智能转换。

8.如权利要求6所述的白车身在线检测定位系统的运转方法,其特征在于,当在线检测线需要增加新车型检测需求时,将车型信息及定位点的坐标要求发送给智能定位系统ECU(5),智能定位系统ECU(5)首先依据新车型的定位点要求转化为每一个智能定位系统单元(2)上的定位销(28)的位置,并依照定位销(28)的位置规划出智能定位系统单元(2)的四自由度运动机构(8)位姿控制策略以及电驱动平台(7)上平台驱动电机(12)的位置控制策略;然后智能定位系统ECU(5)依照平台驱动电机(12)的位置控制策略控制平台驱动电机(12)运动,将运动托板(16)沿x轴运动到指定位置,随后平台水平位移传感器(14)将电驱动平台(7)的位置传给智能定位系统ECU(5),智能定位系统ECU(5)一方面通过误差反馈控制实现对电驱动平台(7)的位置补偿控制,另一方面依据电驱动平台(7)的位移误差和四自由度运动机构(8)位姿控制策略,制定出新的四自由度运动机构(8)位姿补偿控制策略;然后智能定位系统ECU(5)依照四自由度运动机构(8)位姿补偿控制策略控制四自由度运动机构(8)的位姿,将四自由度运动机构(8)末端的定位装置(9)运动到指定位置;接着智能定位系统ECU(5)控制在线检测机器人(4)对智能定位系统单元(2)末端上的末端标定球(30)进行测量,并将测量的位置信息发送给智能定位系统ECU(5),智能定位系统ECU(5)依照位置信息进行反馈控制,控制平台驱动电机(12)和四自由度运动机构(8)的位姿,直到智能定位系统单元(2)末端上的末端标定球(30)到达指定位置,即定位销(28)的位置到达指定位置;由此实现整个定位系统的智能定位重构及标定过程。

9.如权利要求6所述的白车身在线检测定位系统的运转方法,其特征在于,当在线检测线运转一段时间后,定位销(28)位置发生微小变动后,需要对定位系统进行标定,其过程为,首先智能定位系统ECU(5)控制在线检测机器人(4)对测量系统标定球(42)进行测量,并依照测量结果进行测量系统自身的补偿标定;然后智能定位系统ECU(5)控制在线检测机器人(4)对智能定位系统单元(2)末端上的末端标定球(30)进行测量,并将测量的位置信息发送给智能定位系统ECU(5),智能定位系统ECU(5)依照位置信息进行反馈控制,控制平台驱动电机(12)位移和四自由度运动机构(8)的位姿进行微小的调整,保证末端标定球(30)的位置精度,实现对智能定位系统单元(2)定位位置的标定;由此实现整个白车身在线检测智能定位系统的定位智能标定,保证定位系统的定位精度及可靠性。

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