[發(fā)明專利]車輛組合件的檢測設(shè)備和車輛組合件生產(chǎn)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910822121.7
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN112444283A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳衛(wèi)華;毛瑞杰;馬驥;楊潔
• 申請（專利權(quán)）人: 華晨寶馬汽車有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;B23P23/06;B25J9/16;B25J11/00;B25J19/02
• 代理公司: 中國貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 劉盈

本發(fā)明涉及一種用于車輛組合件的檢測設(shè)備，所述檢測設(shè)備包括：人機(jī)協(xié)作機(jī)器人，用于在由輸送單元所輸送的車輛組合件周圍移動(dòng)；安裝在人機(jī)協(xié)作機(jī)器人末端的攝像機(jī)，用于采集所述車輛組合件的圖像；安裝在人機(jī)協(xié)作機(jī)器人末端的三維激光掃描儀，用于對車輛組合件的表面進(jìn)行三維掃描；用于所述人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的控制裝置；用于處理由攝像機(jī)和三維激光掃描儀所采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置，以用于檢測車輛組合件的安裝誤差和/或外觀缺陷，其中，根據(jù)攝像機(jī)所采集的圖像來選取所述三維激光掃描儀的掃描位置和/或規(guī)劃人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的移動(dòng)路徑。此外，本發(fā)明涉及一種車輛組合件生產(chǎn)系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛組合件生產(chǎn)系統(tǒng)的檢測設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種車輛組合件生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在生產(chǎn)線上，例如儀表板總成的車輛組合件中的部件是否正確安裝及各部件之間縫隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)等質(zhì)量問題都是由人工進(jìn)行檢測。當(dāng)輸送單元將車輛組合件運(yùn)達(dá)質(zhì)檢工位，質(zhì)檢員目視檢查安裝的部件，利用塞尺和面差尺分別測量各間隙和面差。然而，隨著儀表板總成上安裝的相近部件種類越來越多，加之生產(chǎn)線速的不斷提升，人工檢查中很多質(zhì)量問題無法第一時(shí)間檢測出來。而下線后再發(fā)現(xiàn)儀表板總成的問題，則返修難度大、工時(shí)長、成本高。此外，質(zhì)檢員需要不停地移動(dòng)身體。長期反復(fù)進(jìn)行這些動(dòng)作也會(huì)對質(zhì)檢員造成勞動(dòng)損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于車輛組合件的檢測設(shè)備，其能夠自動(dòng)地進(jìn)行車輛組合件的質(zhì)量檢驗(yàn)、特別是同時(shí)實(shí)現(xiàn)安裝誤差和/或外觀缺陷的自動(dòng)檢驗(yàn)。此外，本發(fā)明還提供一種帶有這樣的檢測設(shè)備的車輛組合件生產(chǎn)系統(tǒng)。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于車輛組合件的檢測設(shè)備，所述檢測設(shè)備包括：

-人機(jī)協(xié)作機(jī)器人，用于在由輸送單元所輸送的車輛組合件周圍移動(dòng)；

-安裝在人機(jī)協(xié)作機(jī)器人末端的攝像機(jī)，用于采集所述車輛組合件的圖像；

-安裝在人機(jī)協(xié)作機(jī)器人末端的三維激光掃描儀，用于對車輛組合件的表面進(jìn)行三維掃描；

-用于所述人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的控制裝置；

-用于處理由攝像機(jī)和三維激光掃描儀所采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置，以用于檢測車輛組合件的安裝誤差和/或外觀缺陷；

其中，根據(jù)攝像機(jī)所采集的圖像來選取所述三維激光掃描儀的掃描位置和/或規(guī)劃人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的移動(dòng)路徑。

在本發(fā)明的范疇內(nèi)，所述車輛組合件指的是用于車輛的由多個(gè)部件組成的組合件，例如車輛內(nèi)飾總成：儀表板總成、車門內(nèi)飾總成、側(cè)圍內(nèi)飾總成、頂蓋內(nèi)飾總成、背門內(nèi)飾總成、行李艙總成；車身表面總成：前后車門總成、發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成、背門總成等等。這些車輛組合件通過多個(gè)不同部件相組裝并且通過插接、搭接、焊接、粘結(jié)、螺接等方式相互連接。

在車輛生產(chǎn)中需要對上述車輛組合件的裝配進(jìn)行監(jiān)控，以保證將正確的部件以正確的方式安裝在車輛組合件中。在此，將監(jiān)控的具體項(xiàng)目總結(jié)為安裝誤差和/或外觀缺陷，其包括組合件整體上的布局、配置、各部件的選件、造型、位置、角度、材質(zhì)、顏色、表面上的劃痕、開裂、凹陷、突起、翹曲、弧度、平整度、平滑度、紋理、各部件間的間隙、面差、各部件的幾何尺寸偏差。其中特別關(guān)注在車輛組合件的表面上由于上述連接而存在的間隙以及面差。而這樣的間隙以及面差將會(huì)營造美學(xué)感受、體現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量、直接反映車輛檔次、甚至影響車輛組合件的功能。因而，對于間隙以及面差的檢測是特別關(guān)鍵的。

按照本發(fā)明，所述人機(jī)協(xié)作機(jī)器人是指設(shè)計(jì)用于與人類處于共同工作空間中的機(jī)器人，其考慮了人類在機(jī)器人的近距離出現(xiàn)、甚至互動(dòng)，設(shè)置有對周圍人類的安全保護(hù)。相對于一般的工業(yè)機(jī)器人，人機(jī)協(xié)作機(jī)器人在實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動(dòng)的同時(shí)具有小型化尺寸、高運(yùn)動(dòng)精度和高人員安全性。因此，在按照本發(fā)明的檢測設(shè)備周圍不必設(shè)置防護(hù)罩也無須禁止人員通行和甚至交互。