一种汽车数字化装配方法及系统与流程

专利2025-03-21  15


本发明涉及数字化汽车装配,具体涉及一种汽车数字化装配方法及系统。


背景技术:

1、汽车设计与制造是一个综合性的工程过程,其中每个细节都对整体造型和性能产生直接影响。汽车车门作为车身的一个关键组成部分,其装配效果直接关系到车辆外观的美观度和整体质感。车门与车身的间隙和面差是决定车辆外观和品质感的重要因素之一。

2、翼子板和前车门、前车门和后车门、后车门和车身一共有三条装配缝隙,在装配时,车身和翼子板固定,操作工人靠人工经验判断距离,借助产线机器人对前车门和后车门进行手动调整,此种方式依赖人工性强,不同的工人和产线装配质量差异较大,需要工人积攒经验才能稳定装配效果,因此,增加工人任务量,且同时也给工人带来了巨大挑战。

3、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现思路

1、为了解决如上技术问题,本发明目的之一在于提供一种汽车数字化装配方法,基于汽车零部件的外形尺寸信息,对车门的装配位姿进行调整,且在实时装配过程中,还会依据实际情况修正车门位姿,确保车门装配效果及质量。

2、为了解决上述技术问题,本发明所提出如下技术方案予以解决:

3、本技术涉及一种汽车数字化装配方法,包括:

4、s1:获取汽车零部件的外形尺寸信息,所述零部件包括前车门、后车门、翼子板和车身;

5、s2:初始化各车门的调整矩阵m为单位矩阵;

6、s3:基于所获取的零部件的外形尺寸信息,判断同侧前后车门的当前位姿是否均满足合格条件,若否,进行到s4,若是,进行到s9;

7、s4:初始化整体迭代次数n为零,并进入s5:

8、s5:迭代调整前后车门中一个车门的位姿,直至所述一个车门的位姿满足调整结束条件;

9、s6:再迭代调整前后车门中另一个车门的位姿,直至所述另一个车门的位姿满足调整结束条件;

10、s7:n=n+1;

11、s8:判断n是否达到预设整体迭代次数,若是,进度到s9,若否,判断前后车门的当前位姿是否均满足合格条件,若是,进行到s9,否则,返回至s5;

12、s9:获取各车门的调整参数,利用所述调整参数更新各车门的调整矩阵m;

13、s91:访问后端数据库,获取各车门的修正矩阵mn,其中mn初始为单位矩阵;

14、s92:修正各车门的调整矩阵m=mn*m,获取各车门的修正后调整矩阵m';

15、s93:将所述修正后调整矩阵m'输出至汽车装配生产线;

16、s94:是否具有人工介入,若是,进行到s95,若否,进行到s96;

17、s95:向所述后端数据库输出用于修正所述修正矩阵mn的修正参数;

18、s96:进行车门装配。

19、在本技术的一些实施例中,s1中获取汽车零部件的外形尺寸信息,包括:

20、s11:获取每条装配缝隙间隙采样点集合gap_1i[n](1≤i≤6且i为自然数,n为采样点数量且n>1)和gap_2i[n]、以及面差采样点集合flush_1i[m](m为采样点数量且m>1)和flush_2i[m];

21、其中,翼子板和左侧前车门之间、翼子板和右侧前车门之间、左侧前面和左侧后车门之间、右侧前车门和右侧后车门之间、左侧后车门和车身之间、以及右侧后车门和车身之间均形成装配缝隙;

22、s3中基于所获取的零部件的外形尺寸信息,判断同侧前后车门的当前位姿是否均满足合格条件,包括:

23、s31:计算对应装配缝隙的间隙值数组和面差值数组;

24、其中,所述间隙值数组等于gap_1i[j](0≤j<n)到gap_2i[j]的空间距离在gap_1i[j]上的投影;

25、所述面差值数组等于flush_1i[k](0≤k<m)到flush_2i[k]的空间距离在flush_1i[k]上的投影;

26、s32:计算对应装配缝隙的间隙值方差或标准差、以及面差值方差或标准差;

27、s33:计算对应装配缝隙的间隙值平均值、以及面差值平均值;

28、s34:判断对应装配缝隙处的间隙值方差或标准差、面差值方差或标准差、间隙值平均值、以及面差值平均值是否均满足合格条件。

29、在本技术的一些实施例中,s5或s6中对车门进行位姿调整中,首先迭代间隙值方差或标准差,再迭代面差值方差或标准差,之后再迭代间隙值平均值,最后迭代面差值平均值。

30、在本技术的一些实施例中,迭代间隙值方差或标准差,具体为:

31、s411:绕y向旋转调整与装配缝隙对应的车门的位姿,更新车门上间隙采样点集合和面差采样点集合;

32、s412:计算对应装配缝隙的间隙值数组和面差值数组;

33、s413:计算与车门对应的装配缝隙的间隙值方差或标准差;

34、s414:判断所计算的间隙值方差或标准差是否在设定阈值范围内或者迭代次数达到预设值,若是,进行到s415,若否,返回s411;

35、s415:判断车门对应的装配缝隙所迭代的间隙值方差或标准差是否满足合格条件,若是,进行到迭代面差值方差或标准差,否则返回至s411。

36、在本技术的一些实施例中,迭代面差值方差或标准差,具体为:

37、s421:绕x向旋转调整与装配缝隙对应的车门的位姿,更新车门上间隙采样点集合和面差采样点集合;

38、s422:计算对应装配缝隙的间隙值数组和面差值数组;

39、s423:计算与车门对应的装配缝隙的面差值方差或标准差;

40、s424:判断所计算的面差值方差或标准差是否在设定阈值范围内或者迭代次数达到预设值,若是,进行到s425,若否,返回s421;

41、s425:判断车门对应的装配缝隙所迭代的面差值方差或标准差是否满足合格条件,若是,进行到迭代间隙值平均值,否则返回至s411。

42、在本技术的一些实施例中,迭代间隙值平均值,具体为:

43、s431:绕x向平移调整与装配缝隙对应的车门的位姿,更新车门上间隙采样点集合和面差采样点集合;

44、s432:计算对应装配缝隙的间隙值数组和面差值数组;

45、s433:计算与车门对应的装配缝隙的间隙值平均值;

46、s434:判断所计算的间隙值平均值是否在设定阈值范围内或者迭代次数达到预设值,若是,进行到s435,若否,返回s431;

47、s435:判断车门对应的装配缝隙所迭代的间隙值平均值是否满足合格条件,若是,进行到迭代面差值平均值,否则返回至s431。

48、在本技术的一些实施例中,迭代面差值平均值,具体为:

49、s441:分别绕z向旋转和y向平移调整与装配缝隙对应的车门的位姿,更新车门上间隙采样点集合和面差采样点集合;

50、s442:计算对应装配缝隙的面差平均值;

51、s443:计算与车门对应的装配缝隙的面差平均值;

52、s444:判断所计算的面差平均值是否在设定阈值范围内或者迭代次数达到预设值,若是,进行到s445,若否,返回s441;

53、s445:判断车门对应的装配缝隙所迭代的面差值平均值是否满足合格条件,若是,进行到s5,否则返回至s431。

54、与现有技术相比,本发明提供的汽车数字化装配方法的优点和有益效果是:

55、(1)基于汽车零部件的外形尺寸信息,调整车门位姿,以满足合格条件,以此来获取到车门需要调整的调整矩阵,指导车门装配过程,提高车门装配质量,且在装配过程中,工人能够实时调整车门位姿,以对调整矩阵进行修正,指导下一轮车门装配,该修正量对调整矩阵迭代修正,逐渐修正装配误差,提高车门装配质量;

56、(2)采用该汽车数字化装配方法对汽车车门进行装配,减少对工人经验的强依赖。

57、本技术还涉及一种汽车数字化装配系统,包括:

58、高精度测量设备,其用于获取汽车零部件的外形尺寸信息,所述零部件包括前车门、后车门、翼子板和车身;

59、位姿判断单元,其基于所获取的零部件的外形尺寸信息,判断同侧前后车门的当前位姿是否均满足合格条件;

60、矩阵计算单元,其用于在接收所述位姿判断单元反馈的车门的当前位姿不满足合格条件时,计算车门的当前位姿调整到满足合格条件或迭代次数达到预设整体迭代次数时所需要的调整矩阵;

61、后端数据模块,其存储后端数据库,所述后端数据库中存储产线工人在装配过程中利用产线机器人对车门位姿进行调整的参数;

62、矩阵修正单元,其利用所述参数修正所述调整矩阵;

63、产线装配单元,其依据修正后的调整矩阵,用于在产线上装配车门。

64、结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。


技术特征:

1.一种汽车数字化装配方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的汽车数字化装配方法,其特征在于,s1中获取汽车零部件的外形尺寸信息,包括:

3.根据权利要求2所述的汽车数字化装配方法,其特征在于,s5或s6中对车门进行位姿调整中,首先迭代间隙值方差或标准差,再迭代面差值方差或标准差,之后迭代间隙值平均值,最后迭代面差值平均值。

4.根据权利要求3所述的汽车数字化装配方法,其特征在于,迭代间隙值方差或标准差,具体为:

5.根据权利要求4所述的汽车数字化装配方法,其特征在于,迭代面差值方差或标准差,具体为:

6.根据权利要求5所述的汽车数字化装配方法,其特征在于,迭代间隙值平均值,具体为:

7.根据权利要求6所述的汽车数字化装配方法,其特征在于,迭代面差值平均值,具体为:

8.一种汽车数字化装配系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及汽车数字化装配方法及系统,该方法包括:S1:获取汽车零部件的外形尺寸信息;S2:初始化调整矩阵;S3:判断车门的当前位姿是否满足合格条件,若否,进行到S4,若是,进行到S8;S4:初始化整体迭代次数为零;S5:调整前后车门的位姿;S6:N=N+1;S7:判断N是否达到预设整体迭代次数,若是,进行到S8,否则判断前后车门的当前位姿是否均满足合格条件,若是,进行到S8,否则返回S5;S8:获取车门的调整矩阵;访问后端数据库,获取修正矩阵;修正调整矩阵;将修正后调整矩阵输出至汽车装配生产线;是否具有人工介入,若是,向后端数据库输出修正参数,否则进行车门装配。本发明实现智能化高质量车门装配。

技术研发人员:邢秀奎,郝健,唐振宇,张广旭,刘杰,吴海奋,宣海,陶程
受保护的技术使用者:海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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