焊接柔性总拼精度在线检测装置及方法与流程

本发明属于汽车焊装制造技术，具体涉及一种焊接柔性总拼精度在线检测装置及方法。

背景技术：

焊接柔性总拼工位用于将车身侧围与下部车型定位的工位，是车身尺寸精度控制中至关重要的工位，柔性化主拼单元的定位准确性与重复定位精度一直是工艺技术人员关注的重点。而当前焊接柔性总拼精度监控主要由激光跟踪议及关节臂三坐标进行检测，这种方式存在以下问题：

（1）检测时间长，费时费力、效率低、影响正常生产；

（2）只能抽检，无法实现实时动态监控，若出现问题时只能通过制造出的产品进行反馈发现；

因此，有必要开发一种焊接柔性总拼精度在线检测装置及方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种焊接柔性总拼精度在线检测装置及方法，以实现焊接柔性总拼的自动在线检测精度。

本发明所述的焊接柔性总拼精度在线检测装置，包括安装架、状态采集单元、精度检测单元和数据处理单元；

所述安装架安装在地面上，用于安装状态采集单元及精度检测单元；

所述状态采集单元安装在安装架上，该状态采集单元包括设置在被测单元上的车型感应螺栓，以及通过第一支架安装在所述安装架上的车型感应接近开关，用于检测柔性总拼当前车型状态并发送给数据处理单元；

所述精度检测单元安装在安装架上，该精度检测单元包括x方向位移传感器、y方向位移传感器、z方向位移传感器以及第二支架，所述x方向位移传感器、y方向位移传感器和z方向位移传感器分别通过第二支架安装在安装架上，用于对被测单元在x方向、y方向和z方向上的距离进行检测并传输给数据处理单元；

所述数据处理单元分别与状态采集单元、精度检测单元和焊接柔性总拼控制系统连接，用于将状态采集单元和精度检测单元所测量的信号进行处理，并将处理的结果以图形和数据的形式进行显示，同时将处理的结果发送给焊接柔性总拼控制系统；

所述被测单元为焊接柔性总拼侧扇。

进一步，所述安装架为龙门架，其包括相对竖直设置的前立柱和后立柱，以及前后两端分别与前立柱的上端、后立柱的上端对应连接的横梁。

进一步，所述数据处理单元包括数据采集卡和电脑，所述数据采集卡通过usb与电脑连接，数据采集卡通过蓝牙接收状态采集单元和精度检测单元的信号并发送给电脑。

本发明所述的焊接柔性总拼精度在线检测方法，采用本发明所述的焊接柔性总拼精度在线检测装置，其检测方法包括以下步骤：

步骤一、将被测单元运送到位并固定好，通过状态采集单元上的车型感应接近开关感应焊接柔性总拼侧扇上的车型感应螺栓的数量，并输出感应信号，并将该感应信号发送给数据处理单元，数据处理单元根据该感应信号识别出该车型状态，并调取与该车型相匹配的检测标准；

步骤二、数据处理单元输出信号至精度检测单元，精度检测单元接收到信号后开始工作，由精度检测单元的x方向位移传感器、y方向位移传感器和z方向位移传感器完成对测点距离的检测，并将采集到的距离信号发送给数据处理单元；

步骤三、数据处理单元接收所述精度检测单元所采集的距离信号，并将该距离信号转换为精度数据，并与调取的检测标准进行比对，判断合格与否，并输出结果到焊接柔性总拼控制系统；

步骤四、焊接柔性总拼控制系统接收到数据处理单元的精度检测结论后进行生产线运行管理，若精度满足标准，线体继续运行，若不满足标准，则线体停线并报警。

本发明的有益效果：

（1）能够实现对焊接柔性总拼的实时在线检测，且不占用生产节拍，不影响正常生产；

（2）提高了焊接柔性总拼精度监控频次，实现了100%监控，全周期监控设备运行质量，能够及时发现故障并报警，规避了产品制造缺陷；

（3）能够实现焊接柔性总拼运行大数据的统计分析。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中安装架的结构示意图；

图3为图1中状态采集单元的结构示意图；

图4为图1中精度检测单元的结构示意图；

图5为图1中数据处理单元的示意图；

图6为本发明工作的示意图；

图中：1-安装架、2-状态采集单元、3-精度检测单元、4-数据处理单元、5-前地脚、6-前立柱、7-前连接板、8-横梁、9-后连接板、10-后立柱、11-后地脚、12-感应螺栓安装板、13-车型感应螺栓、14-车型感应接近开关、15-接近开关过渡支架、16-接近开关安装支架、17-精度检测安装支架、18-x方向位移传感器支架、19-x方向位移传感器、20-y方向位移传感器支架、21-y方向位移传感器、22-z方向位移传感器支架、23-z方向位移传感器、24-数据采集卡、25-电脑、26-侧扇水平驱动系统、27-侧扇抱紧单元、28-被测单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的焊接柔性总拼精度在线检测装置，包括安装架1、状态采集单元2、精度检测单元3和数据处理单元4。

如图2所示，所述安装架1安装在车间地基钢板上，用于安装状态采集单元2及精度检测单元3。所述安装架1为龙门架，其包括相对竖直设置的前立柱6和后立柱10，以及横梁8；横梁8的前端通过前连接板7与前立柱6的上端连接，并在前立柱6的下端设有前地脚5；横梁8的后端通过后连接板9与后立柱10的上端连接，并在后立柱10的下端设有后地脚11。

如图3所示，所述状态采集单元2安装在安装架1上，该状态采集单元2包括设置（通过焊接方式）在被测单元28上的车型感应螺栓13，以及通过第一支架安装在所述安装架1上的车型感应接近开关14，用于检测柔性总拼当前车型状态并发送给数据处理单元4。本实施例中，车型感应螺栓13通过感应螺栓安装板12固定在被测单元28上。所述第一支架包括接近开关过渡支架15和接近开关安装支架16，车型感应接近开关14安装在接近开关过渡支架15上，接近开关安装支架16呈l形，接近开关安装支架16一端通过焊接方式固定在龙门架的横梁8上，另一端与接近开关过渡支架15连接。车型感应接近开关14与车型感应螺栓13的对中性通过接近开关过渡支架15加工过孔现场安装调整保证。

如图4所示，所述精度检测单元3安装在安装架上，该精度检测单元3包括x方向位移传感器19、y方向位移传感器21、z方向位移传感器23以及第二支架，所述x方向位移传感器19、y方向位移传感器21和z方向位移传感器23分别通过第二支架安装在安装架1上，用于对被测单元28在x方向、y方向和z方向上的距离进行检测并传输给数据处理单元4。本实施例中，所述第二支架包括一端固定在龙门架的前立柱6上的精度检测安装支架17，以及分别与精度检测安装支架17连接的x方向位移传感器支架18、y方向位移传感器支架20和z方向位移传感器支架22；x方向位移传感器19安装在x方向位移传感器支架18上，y方向位移传感器21安装在y方向位移传感器支架20上，z方向位移传感器23安装在z方向位移传感器支架22上。

如图5所示，所述数据处理单元4分别与状态采集单元2、精度检测单元3和焊接柔性总拼控制系统连接，用于将状态采集单元2和精度检测单元3所测量的信号进行处理，并将处理的结果以图形和数据的形式进行显示，同时将处理的结果发送给焊接柔性总拼控制系统。本实施例中，所述数据处理单元4包括数据采集卡24和电脑25，所述数据采集卡24通过usb与电脑25连接，数据采集卡24通过蓝牙接收状态采集单元2和精度检测单元3的信号并发送给电脑25。

本发明中，所述被测单元28为焊接柔性总拼侧扇。

本发明所述的焊接柔性总拼精度在线检测方法，采用本发明所述的焊接柔性总拼精度在线检测装置，其检测方法包括以下步骤：

步骤一、将被测单元28运送到位并固定好，具体为：被测单元28通过侧扇水平驱动系统26驱动运动到工作位（也为被检测位），侧扇抱紧单元27将被测单元28抱紧固定。通过状态采集单元2上的车型感应接近开关14感应焊接柔性总拼侧扇上的车型感应螺栓13的数量（感应到车型感应螺栓13的数量不同，输出的感应信号不同），并输出对应的感应信号，并将该感应信号发送给数据处理单元4，数据处理单元4根据该感应信号识别出该车型状态，并调取与该车型相匹配的检测标准。

步骤二、数据处理单元4输出信号至精度检测单元3，精度检测单元3接收到信号后开始工作，由精度检测单元3的x方向位移传感器19、y方向位移传感器21和z方向位移传感器23完成对被测单元上各测点距离的检测，并将采集到的距离信号发送给数据处理单元4。

步骤三、数据处理单元4接收所述精度检测单元3所采集的距离信号，并将该距离信号转换为精度数据（即位置），并与调取的检测标准进行比对，判断合格与否，记录存到并输出结果到焊接柔性总拼控制系统。

步骤四、焊接柔性总拼控制系统接收到数据处理单元4的精度检测结论后进行生产线运行管理，若精度满足标准，线体继续运行，若不满足标准，则线体停线并报警，工程师进入设备进行故障排查及清除，直至精度合格，线体再次运行。