一种车体构件的管理匹配系统的制作方法

本发明属于车体构件智能管理技术领域，具体涉及一种车体构件的管理匹配系统。

背景技术：

随着我国智能制造的不断推进，生产制造所涉及的领域越来越多，其中高铁更是取得了突飞猛进的发展，并逐渐成为我国的一张明信片。车体构件在安装焊接的过程时，每节车厢是由左右两面侧墙构成，每面侧墙主要又由7种主要型材拼接而成。由于型材在生产过程中存在一定的公差，如果在焊接取材的过程中，左面侧墙选用较小的车体构件，而右面侧墙选择选择公差较大的铝合金车体构件，那么就会导致左右两面侧墙高低不等，影响车体结构，并产生安全隐患，还会增加车体制造难度，甚至使生产的产品不合格，而导致更大的浪费。为了避免这种情况出现，现在车体构件材料需要专门的人员管理，取件的过程中需要管理人员根据经验边测量边取材匹配；这不仅延长生产时间，而且使车体构件匹配过于经验化，使得工人后期需要付出更多的时间，来矫正前期取材埋下的误差，耗时耗力，生产效率低。因此，亟需一种车体构件的智能管理匹配系统，对车体构件进行统一管理，并可在焊接取材时，解决构件匹配问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车体构件的管理匹配系统。该系统可自动化对库存车体构件信息进行统计，管理，并可解决铝合金车体构件匹配问题，提高生产效率，有效避免由于车体构件匹配导致的后期矫正及因矫正产生的质量问题。

本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种车体构件的管理匹配系统，包括：

固定于每个车体构件上的电子标签，所述电子标签内储存有车体构件信息，车体构件信息包括车体构件的型号信息、尺寸信息和位置信息；

可自动行走的智能小车，所述智能小车上固定有射频读写器和控制器；射频读写器用于读取电子标签内储存的车体构件信息，控制器用于控制射频读写器工作和智能小车行走，并将射频读写器读取的车体构件信息无线传输给控制终端；

控制终端接收射频读写器读取的电子标签中储存的车体构件信息，存入车体构件信息数据库，并对车体构件信息进行匹配处理；

所述匹配处理的具体操作是：

s1、对车体构件信息数据库中的需要进行焊接匹配的车体构件按照车体构件型号进行分组，得到n个由车体构件尺寸数据构成的数据组，构成匹配计算数据库；每个数据组中有m个尺寸数据；其中n为车体构件型号数，m为每个构件型号的车体构件数量；

s2、计算匹配计算数据库中每个数据组的数值极差，选中数值极差最大的两个数据组；

s3、将数值极差最大的两个数据组中的其中一个数据组按照尺寸数据从小到大编号，编号为1、2、…、m-1、m；将另一个数据组按照尺寸数据从大到小编号，编号为1、2、…、m-1、m；

s4、将数值极差最大的两个数据组中编号相同的尺寸数据相加，得到一个新数据组；新数据组和未被选中的数据组构成新的匹配计算数据库；

若新的匹配计算数据库中只有一个数据组，则完成匹配，输出匹配结构；

若新的匹配计算数据库中不只有一个数据组，则进行步骤s5；

s5、计算新匹配计算数据库中每个数据组的数值极差，选中数值极差最大的两个数据组；

s6、重复步骤s3-s4，直至完成匹配，输出匹配结果；

所述匹配结果包括m个匹配结果数据组，每个匹配结果数据组由n个尺寸数据，对每个匹配结果数据组中的尺寸数据进行溯源，确定每个尺寸数据所对应的车体构件，即完成车体构件匹配。

进一步，本发明所述控制终端可向智能小车上的控制器发送控制指令，控制射频读写器工作和智能小车行走。

进一步，本发明所述智能小车集成了单片机和传感器，具有自动避障功能、可控行驶速度和准确定位停车功能。

进一步，本发明所述固定于车体构件上的电子标签为rfid抗金属标签。

进一步，本发明所述射频读写器的天线可沿智能小车高度方向上下移动。

铝合金车体构件在实际制作过程中，构件公差是不可避免；因此，可通过正负公差相抵消的方式，来弥补公差之间的差值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是预先通过rfid读写系统将铝合金车体构件信息写入电子标签中，之后将电子标签固定于车体铝合金构件的特定位置。通过固定于智能小车上的rfid读写器，对有效区域内的电子标签内的车体构件信息进行批量读取，控制器将射频读写器读取的车体构件信息无线传输给控制终端；控制终端通过数据处理软件，对数据进行整合、筛选、计算、编排、匹配等，最后形成集构件种类、型号、尺寸、位置信息等为一体的车体构件信息数据库，用户可根据构件型号等查询构件所在具体位置，方便查找与存取件。本发明管理系统使用智能小车，可节省人力，该系统可自行对车体构件信息进行统计、盘点；使用射频通信无需物理或光线接触，具有穿透性，读取效率高，且电子标签记忆容量大，承载的是电子式信息，安全性高，保证了管理系统的高效安全运行。而且电子标签具有抗污染能力和耐久性，可重复使用，既保证了管理系统的正常运行，又节约了成本。

发明的匹配方法是根据不同构件的弧长(弧长和弦长都可以)之间的关系，通过不同公差之间的互补，最终使每面侧墙在的弧长在标准范围之内，且两相邻侧墙的弧长的差值可控制在0.1mm以内，甚至相等；远小于现要求的2mm差值，可快速解决车体构件的匹配问题。本发明管理匹配系统在焊接制造之前，便可提前将车体构件匹配好，有效避免后期矫正及因矫正产生的质量问题，避免了生产资料的浪费，提高了生产效率，节约了人力资源，保证了制造的车体质量。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例系统整体结构示意图。

具体实施方式

实施例

图1示出，一种车体构件的管理匹配系统，所述管理匹配系统包括：

固定于每个车体构件6.0上的电子标签1.0，所述电子标签1.0内储存有车体构件信息，车体构件信息包括车体构件6.0的型号信息、尺寸信息和位置信息；

可自动行走的智能小车2.0，所述智能小车上固定有射频读写器3.0和控制器4.0；射频读写器3.0用于读取电子标签1.0内储存的车体构件信息，控制器4.0用于控制射频读写器3.0工作和智能小车行走，并将射频读写器3.0读取的车体构件信息无线传输给控制终端5.0；

控制终端5.0接收射频读写器3.0读取的电子标签1.0中储存的车体构件信息，存入车体构件信息数据库，并对车体构件信息进行匹配处理；

所述匹配处理的具体操作是：

所述匹配处理的具体操作是：

s1、对车体构件信息数据库中的需要进行焊接匹配的车体构件按照车体构件型号进行分组，得到7个由车体构件尺寸数据构成的数据组，构成匹配计算数据库；每个数据组中有16个尺寸数据；原始尺寸数据构成的匹配计算数据库如表1所示；

s2、计算匹配计算数据库中每个数据组的数值极差，选中数值极差最大的两个数据组；

s3、将数值极差最大的两个数据组中的其中一个数据组按照尺寸数据从小到大编号，编号为1、2、…、15、16；将另一个数据组按照尺寸数据从大到小编号，编号为1、2、…、15、16；

s4、将数值极差最大的两个数据组中编号相同的尺寸数据相加，得到一个新数据组；新数据组和未被选中的数据组构成新的匹配计算数据库；

若新的匹配计算数据库中只有一个数据组，则完成匹配，输出匹配结构；

若新的匹配计算数据库中不只有一个数据组，则进行步骤s5；

s5、计算新匹配计算数据库中每个数据组的数值极差，选中数值极差最大的两个数据组；

s6、重复步骤s3-s4，直至完成匹配，输出匹配结果；匹配结果如表2所示；

所述匹配结果包括16个匹配结果数据组，每个匹配结果数据组由7个尺寸数据，对每个匹配结果数据组中的尺寸数据进行溯源，确定每个尺寸数据所对应的车体构件，即完成车体构件匹配。

本例中所述控制终端5.0可向智能小车2.0上的控制器4.0发送控制指令，控制射频读写器3.0工作和智能小车2.0行走。

本例中所述智能小车2.0集成了单片机和传感器，具有自动避障功能、可控行驶速度和准确定位停车功能。

本例中所述固定于车体构件6.0上的电子标签1.0为rfid抗金属标签。

本例中所述射频读写器3.0的天线3.1可沿智能小车2.0高度方向上下移动。

将rfid读到的数据(包含：电子标签、读取时间、次数等信息)保存后，仅能获得原始数据，此时需对数据进行二次处理，以方便用户对现有的信息状况有全面直观的认识。本数据处理主要用到的数据处理方式为：删除重复项、编码信息提取、信息匹配和数据筛选统计。此处主要以excel格式文件处理为例：

1.删除重复项。将数据全部选中，通过“删除重复项”操作，将每次读到的重复数据进行初步筛选，并保留有效数据。

2.编码信息提取。通过对存储在电子标签中信息进行提取；其中电子标签的后几位代表车体构件的位置信息，将位置信息提取后，通过添加相应字符(如：区、行、列、层等)，便可对构件的位置信息进行显示与统计。

如：通过mid函数提取并表示出来，此时输入“＝mid(a6,23,1)&"区"&mid(a6,24,1)&"列"&mid(a6,25,2)&"层"”便可显示出位置信息。

同理，电子标签中有代表产品信息的编码，提取后，便可通过后续的匹配操作，进行显示。

3.编码信息编译。对产品所包含的信息进行显示，需要取值和关联的配合使用。先对包含有产品信息的编码进行提取，步骤同上。然后新建表格，将编码信息和对应的产品信息及其他信息录入表格；选用“vlookup”函数，即可将所需信息展示出来。

4.数据的筛选与统计。数据筛选只需选中数据，选择“筛选”功能，即可对数据进行统计和分析，并可以以柱状图、饼状图的形式进行展示。

5.宏。通过对以上操作进行“宏录制”，便可对类似的数据进行以上处理。

表1原始尺寸数据构成的匹配计算数据库

表2匹配结果