[發(fā)明專利]基于偏差模式的柔性薄板產(chǎn)品夾具偏差診斷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810042485.5
• 申請(qǐng)日: 2008-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN101344387A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金隼;林忠欽;來(lái)新民;于奎剛;劉銀華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/00
• 分類號(hào): G01B21/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到的是一種汽車工程技術(shù)領(lǐng)域的夾具偏差診斷系統(tǒng)，具體涉及的是一種基于偏差模式的柔性薄板產(chǎn)品夾具偏差診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

轎車車身是由柔性薄板零件通過多個(gè)工位焊接裝配而成。在每一工位上，每一個(gè)待焊零件由定位銷或定位夾緊塊等夾具進(jìn)行零件的定位和夾緊，精確控制零件的空間位置和姿態(tài)，然后進(jìn)行焊接裝配。車身薄板零件在焊接裝配時(shí)，根據(jù)零件的大小采用3-2-1或N-2-1定位方式，即在零件最大投影平面設(shè)置3或N個(gè)定位夾緊點(diǎn)，在另外兩個(gè)垂直投影平面按大小分別設(shè)置2個(gè)和1個(gè)定位夾緊點(diǎn)，這些零件的定位夾緊點(diǎn)由焊裝夾具的定位銷和定位夾緊塊實(shí)現(xiàn)。

轎車車身零件都是由沖壓工藝制造而成，由于沖壓回彈的存在，零件尺寸存在制造偏差是不可避免的，并且在沖壓生產(chǎn)過程中由于零件材料存在差異、沖壓模具在使用過程的磨損等原因往往會(huì)影響沖壓零件的尺寸狀況。在后續(xù)零件的焊接裝配過程中，用于零件定位夾緊的夾具由于制造或在實(shí)際使用磨損等原因，往往也會(huì)與名義設(shè)計(jì)位置有偏差，這些夾具偏差在裝配過程中也會(huì)影響裝配總成的尺寸狀況。因此，這些零件制造偏差和夾具偏差會(huì)綜合影響裝配總成尺寸，形成裝配總成的尺寸偏差。在車身多工位裝配過程中，這些裝配總成的尺寸偏差在下級(jí)裝配工位會(huì)作為新的零件制造偏差輸入，連同新的夾具偏差影響著更高級(jí)裝配總成的尺寸狀況。因此某一級(jí)總成的尺寸偏差是所有參與裝配的零件制造偏差和多級(jí)工位夾具偏差影響的綜合。如果在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)某一總成尺寸偏差超差，如何快速正確地檢測(cè)出偏差產(chǎn)生的部位是非常重要的。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)CN1655082A提出了一種基于核主元分析的非線性故障診斷的方法。該發(fā)明用系統(tǒng)正常狀態(tài)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性分析，應(yīng)用重要的非線性主元構(gòu)造系統(tǒng)正常狀態(tài)時(shí)的核主元模型；將系統(tǒng)新測(cè)量的數(shù)據(jù)映射到核主元模型，用核主元模型對(duì)新測(cè)數(shù)據(jù)提取的特征信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)；通過計(jì)算新測(cè)數(shù)據(jù)和核主元模型對(duì)其重構(gòu)之間的余差來(lái)判斷系統(tǒng)的工況條件。應(yīng)用此方法到車身裝配尺寸質(zhì)量診斷雖然能監(jiān)測(cè)出質(zhì)量問題，但無(wú)法診斷出影響裝配尺寸質(zhì)量的夾具偏差量和發(fā)生的部位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于偏差模式的柔性薄板產(chǎn)品夾具偏差診斷系統(tǒng)，在零件偏差測(cè)量數(shù)據(jù)和裝配總成偏差測(cè)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)單一焊接工位各夾具偏差量的分析，診斷出對(duì)裝配總成偏差有重要影響的夾具偏差源。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括如下三個(gè)模塊：裝配總成偏差模型模塊、裝配偏差數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、夾具偏差診斷模塊。在確定參與裝配零件的各定位夾緊點(diǎn)位置、焊點(diǎn)位置以及裝配總成測(cè)點(diǎn)位置基礎(chǔ)上，其中：

所述裝配總成偏差模塊建立裝配總成偏差與參與裝配零件的制造偏差和夾具偏差之間的線性關(guān)系，并把結(jié)果發(fā)送到裝配偏差數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和夾具偏差診斷模塊，作為裝配偏差數(shù)據(jù)預(yù)處理和夾具偏差診斷的依據(jù)；

所述裝配偏差數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊利用裝配總成偏差模型中裝配總成偏差與零件制造偏差之間的關(guān)系，得到由零件制造偏差引起的裝配總成偏差數(shù)據(jù)，從而從裝配總成偏差檢測(cè)數(shù)據(jù)中消除掉，得到主要由夾具偏差引起的裝配總成偏差數(shù)據(jù)，此結(jié)果輸入到夾具偏差診斷模塊中作為夾具偏差診斷的數(shù)據(jù)樣本；

所述夾具偏差診斷模塊利用裝配總成偏差模型中裝配總成偏差與夾具偏差之間的關(guān)系，得到各夾具偏差模式基向量，利用裝配偏差數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊得到的主要由夾具偏差引起的裝配偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行夾具偏差診斷。

所述的裝配總成偏差模型模塊包括零件偏差誘因模型子模塊、夾具偏差誘因模型子模塊，其中：

所述零件偏差誘因模型子模塊負(fù)責(zé)得到裝配總成偏差與零件制造偏差之間的關(guān)系，包含裝配總成測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)零件測(cè)點(diǎn)的初始制造偏差和零件焊點(diǎn)偏差引起的裝配總成偏差兩部分，用公式表述為{U_p}＝{U₀}+[S]{V}，其中{U₀}為裝配總成測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)零件上測(cè)點(diǎn)的初始制造偏差，[S]為裝配總成偏差對(duì)零件焊點(diǎn)偏差的敏感度矩陣，{V}為零件焊點(diǎn)偏差；