[發明專利]基于位移傳感器的汽車門鎖鉚點高度測量系統和方法

有效

• 申請號: 202110347503.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113091589B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 吳靜靜;勒系遙
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

1.一種基于位移傳感器的汽車門鎖鉚點高度測量方法，其特征在于，所述方法應用了一種基于位移傳感器的汽車門鎖鉚點高度測量系統；

所述基于位移傳感器的汽車門鎖鉚點高度測量系統包括氣缸、可編程順序控制卡、位移傳感器、數據采集卡和工業計算機；所述可編程順序控制卡用于控制氣缸推動位移傳感器接觸汽車門鎖，所述位移傳感器用于將汽車門鎖與位移傳感器之間的位移值輸出為模擬量信號，所述數據采集卡用于將位移傳感器輸出的模擬量信號轉換為電壓數字量信號，所述工業計算機用于處理數據采集卡轉化的電壓數字量信號判斷汽車門鎖鉚點是否合格并顯示判定結果；

所述基于位移傳感器的汽車門鎖鉚點高度測量方法包括：

步驟一：標定位移傳感器，求出位移傳感器實際輸出電壓與壓縮值的關系；

步驟二：校正基準誤差，校正位移傳感器安裝高度的差異Δh和汽車門鎖夾具傾斜造成的系統誤差e；

步驟三：在線檢測鉚點高度；

所述步驟三在線檢測鉚點高度具體包括如下步驟：

S1.所有的位移傳感器已經安裝固定在檢測工位上，并且處于沒有接觸工件的未壓縮狀態，門鎖夾具運送待測的門鎖工件到檢測工位后停止，等待檢測；

S2.將4個鉚點測量位移傳感器與3個門鎖平面測量位移傳感器用氣缸推動同步下降并接觸待測的汽車門鎖工件，使所有的位移傳感器均在門鎖工件上壓縮一段距離，采集4個鉚點測量位移傳感器的電壓為{V₀,V₁,V₂,V₃}和3個門鎖平面測量位移傳感器的電壓{V₄,V₅,V₆}，再將門鎖平面測量位移傳感器按照順時針和逆時針各旋轉角度5°后采集門鎖平面測量位移傳感器電壓，得到6個門鎖平面測量位移電壓{V₇,V₈…V₁₂}，總共得到4個鉚點測量位移傳感器電壓{V₀,V₁,V₂,V₃}和9個門鎖平面測量位移傳感器的測量電壓{V₄,V₅…V₁₂}；

S3.位移傳感器電壓補償與校正基準誤差，將采集的位移傳感器的測量電壓{V₀,V₁…V₁₂}根據步驟一得出位移傳感器實際輸出電壓V_i與壓縮值z的關系式對位移傳感器電壓{V₀,V₁…V₁₂}進行電壓補償后再計算轉化為位移傳感器的壓縮值{z₀,z₁…z₁₂}，再將位移傳感器的位移值{z₀,z₁…z₁₂}減去步驟二中計算得到的{z₀′,z₁′…z₁₂′}進行系統基準誤差校正，得到位移傳感準確的壓縮值{z₀〞,z₁〞…z₁₂〞}；

S4.門鎖平面空間方程擬合，以門鎖夾具的平面為基準，建立空間直角坐標系，向上為z軸正方向，以S3計算的壓縮值{z₀〞,z₁〞…z₁₂〞}作為z坐標，得到門鎖工件上4個鉚點的三維坐標{(x₀,y₀,z₀〞),(x₁,y₁,z₁〞)…(x₃,y₃,z₃〞)}和9個門鎖平面測量點的三維坐標{(x₄,y₄,z₄〞),(x₅,y₅,z₅〞)…(x₁₂,y₁₂,z₁₂〞)}，根據9個門鎖平面測量點的三維坐標擬合出鎖平面的平面方程Ax+By+Cz＝D；

S5.計算鉚點高度H，根據S4中的得到4個鉚點的三維坐標以及空間中點到平面的距離關系式求得鉚點到門鎖平面的距離H，H即為所求鉚點高度，將H與設定閾值進行比較判定鉚點是否合格，并將最終檢測結果顯示和保存。