[發明專利]面向車身多工位裝配過程的多偏差源在線診斷系統及方法

有效

• 申請號: 201410541484.0
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104268427A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 劉銀華;葉夏亮;紀飛翔
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

1.一種面向車身多工位裝配過程的多偏差源在線診斷系統，其特征在于：該系統包括夾具失效模式空間計算模塊，用于實現單工位潛在夾具失效模式的計算和多工位夾具失效模式的計算；多源異類數據處理模塊，用于實現檢測數據在模式空間上的投影與計算；多工位下偏差源的識別與診斷模塊，用于多工位下偏差源的在線診斷。

2.一種應用權利要求1所述的線診斷系統的在線診斷方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟一?：采用夾具失效模式空間計算模塊，提取裝配過程中測點和夾具定位點的坐標，實現單工位潛在夾具失效模式的計算，并利用裝配工藝信息，計算各測點在裝配后的坐標位置變化，實現多工位失效模式的計算；

步驟二?：采用多源異類數據處理模塊，利用向量正交化方法獲得包含偏差模式及其補空間的偏差空間，利用不同工位間檢測數據計算進行模式提取，實現多工位的夾具偏差源的實時診斷；

步驟三：多工位下偏差源的識別與診斷模塊，利用多源數理統計的方法，通過數據的協方差矩陣提取數據失效模式，進而進行模式的相關性分析實現零部件超差的診斷。

3.根據權利要求2所述的在線診斷方法，其特征在于：所述步驟一的具體步驟為：

（1）失效模式分類：依據部件定位失效后的移動方式，將失效模式分為平動和轉動兩類；

（2）偏差模式方向的定義：當潛在平動失效發生后，指定所有測點向右側移動為正；當潛在旋轉失效發生后，各個測點逆時針移動的方向為正；

（3）單工位零件平動條件下夾具失效模式的定義：設失效的部件正向移動的切向量為[Tx,Ty,Tz]，則該工位下的夾具失效模式為：

其中，表示第個測點的切向量的J方向分量；

（4）對于兩部件的矩形定位點平行的情況，將新增部件測點全部記為0并記入原失效模式組成多工位平動失效模式：

其余情況平動的失效模式顯著改變部件的幾何特征，應用零部件的失效診斷方法進行診斷；

（5）單工位零件旋轉條件下夾具失效模式的計算：當部件在失效自由度下旋轉時，定義旋轉失效模式為各個測點在逆時針移動的方向乘以各測點距離旋轉中心的距離，失效模式為：

其中，為測點（i=1,2,…,n）到其旋轉中心的距離，(i=1,2,…,n;j=x,y,z)為測點在J方向的數值；失效模式的計算方法如下：將部件先逆時針旋轉單位角度，根據測點的坐標和旋轉中心的坐標計算各個測點的新坐標記為，之后，將部件向相反方向移動單位角度得到的新的坐標向量為，則失效模式為，如圖1，若P2失效，則分別向正向和負向轉動相同的角度，分別計算兩次旋轉后各測點的坐標，兩者相減后得到失效模式為；

（6）多工位零件旋轉條件下夾具失效模式的計算：多工位裝配過程，對于第一次旋轉單位角度后，可以根據原P4定位點坐標，旋轉后P4定位點坐標和裝配旋轉中心P1的坐標，三點計算出裝配旋轉角β，利用β和旋轉中心P1的坐標，可以計算出各個測點繞旋轉中心P1旋轉β度后的新坐標，其組成的列向量記為，對于反向旋轉的坐標同樣計算，就是經過多工位偏差傳遞后的失效模式；

（7）將所有得到的模式進行單位化處理。