基於自動塗膠、人工安裝的汽車風擋玻璃安裝方法

2023-07-15 11:42:56

專利名稱：基於自動塗膠、人工安裝的汽車風擋玻璃安裝方法
技術領域：
本發明涉及汽車風擋玻璃安裝時的防錯裝方法，更具體的說是用於防止汽車風檔玻璃自 動化安裝過程中，塗膠工作站上的已塗膠玻璃型號與車體輸送線上待安裝玻璃的車體型號不 相匹配而造成的玻璃錯裝或無法安裝現象的方法。
背景技術：
隨著自動化技術的發展，汽車製造業也正加速朝自動化方向發展。尤其是在汽車總裝過 程中，為了降低工人的勞動強度，提高工作效率和產品質量都大量使用自動化設備。目前， 汽車總裝線也在朝著柔性化方向發展，同一條總裝線上同時能裝配好幾種車型。汽車風擋玻 璃的安裝是汽車總裝過程中的一個重要的工序，隨著汽車總裝線向更加柔性化的方向發展， 傳統汽車風擋玻璃安裝工序中存在著很多不足。
目前汽車風擋玻璃的塗裝方式主要有兩種
一是全手工塗裝，即手工塗膠、手工安裝。塗裝工人通過觀察車體輸送線上待安裝玻璃 的車體型號，判斷並選擇與該車體型號相匹配玻璃型號，然後取出一塊該型號的玻璃用塗膠 槍在玻璃周圍塗膠。塗膠完成後將玻璃安裝到車體上。這種塗膠方式需要工人相當的工作經 驗，包括判斷車體型號、玻璃型號以及取出玻璃後的塗膠操作。 一旦所選的玻璃型號與輸送 線該工位要安裝玻璃的車體型號不匹配，如若等到工人安裝到車體上才發現該錯誤時，就會 造成嚴重的操作失誤，浪費大量的時間和精力。
二是無防錯裝措施的機器人自動塗膠，人工安裝。在該過程中，塗膠工序較全手工塗裝 有了很大的進步。塗裝工人通過觀察車體輸送線上要安裝玻璃的車體型號，判斷並選擇與該 車體型號相匹配玻璃型號，然後將該型號的玻璃放置到機器人自動塗膠工作站上，由機器人 完成塗膠工作，然後工人將玻璃安裝到車體輸送線上該工位要安裝玻璃的車體上。但是，同 樣存在的問題是， 一旦所選的玻璃型號與輸送線該工位要安裝玻璃的車體型號不匹配，如若 等到工人安裝到車體上時才發現該錯誤時，就會造成嚴重的操作失誤，浪費大量的時間和精 力。
以上兩種現存的玻璃塗裝方式，都是由人工通過觀察車體輸送線上要安裝玻璃的車體型 號，然後根據該型號選擇相應的玻璃進行塗膠、安裝。在實際生產中，同一車體輸送線上可 能會同時裝配好幾種車型，有時候不同車型對應的玻璃外形特徵比較相似，加上工人的工作 作強度大，有時會對車體輸送線上要安裝玻璃的車體型號判斷錯誤，或對與該型號對應的玻 璃型號判斷錯誤，二者不一致，使得塗完膠的玻璃無法安裝到車體上或安裝錯誤，造成較大
的損失 一方面是車體總裝線上等待安裝的車體沒有玻璃可裝，須花時間再塗一塊與之相匹 配的玻璃，這樣就打亂了整條裝配線的正常的工作節拍，輕者是使整個生產線都要因此而浪 費時間，影響產量；重者會造成後續工序的混亂，甚至損壞後續設備；另一方面已塗完膠的 玻璃因無車可裝，半小時後膠會產生固化，從而使玻璃報廢，造成嚴重的浪費，這種因車型 與塗膠玻璃型號不匹配造成事故的後果會隨自動化程度越高而變得越嚴重。

發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種基於自動塗膠、人工安裝 的汽車風擋玻璃安裝方法，以確保機器人所塗膠的玻璃與自動裝配線要安裝玻璃的車體型
號相一致，提高工作效率，減少錯塗、錯裝的事故率。 本發明解決技術問題釆用如下技術方案。
本發明基於自動塗膠、人工安裝的汽車風擋玻璃安裝方法的特點是按如下過程進行 識別待塗膠玻璃
a、 建立需要在工作站上完成塗膠的所有玻璃的標準特徵資料庫設置玻璃的長和寬 為特徵參數，以二維數組的形式建立標準玻璃的外形特徵庫(xi, yi ) ，i^l,2,3…n，式 中x為標準玻璃的長，y為標準玻璃的寬；每一組(Xi, yi )對應唯一一種標準玻璃型 號G"
b、 檢測待塗膠玻璃的實際特徵數據通過線位移傳感器獲得待塗膠玻璃的長和寬的 實際特徵值(x， y)，式中x為塗膠玻璃的長，y為塗膠玻璃的寬；
C、判定待塗膠玻璃型號根據公式W = V(X-A)2+(y-X)2 ^5，遍歷計算待塗膠
玻璃實際特徵值(x， y)與玻璃的標準特徵資料庫中的各種已知型號標準玻璃特徵值(Xi, yi )，i-l，2,3…n之間的誤差R，判斷R值小於設定誤差值5的對應的已知型號玻璃即為 實際檢測的待塗膠玻璃的型號Gi ; 識別車型
a、 建立需要在汽車裝配線上完成風擋玻璃安裝的所有車型標準資料庫選擇汽車車 身條碼，以一維字符串數組的形式建立車型標準資料庫Sii^，2，3…n， Si對應於唯一的 一種車型；
b、 檢測汽車裝配線上待安裝玻璃車體的實際車型對於在裝配線上進行傳動的待安 裝玻璃車體，利用條碼掃碼器讀取車體上的條碼S ;
c、 判斷實際車型利用遍歷比較法將讀取的條碼S與車型標準資料庫Si進行比較，
當S與Si相等時，判定裝配線上待安裝玻璃車體的實際車型Ci; 判斷車型與玻璃的匹配
建立車體型號與玻璃型號的一一對應關係，即Ci對應d、 C2對應G2、…Ci對應Gi…， i=l， 2， 3…，n;將識別出的待塗膠玻璃型號與裝配線上待安裝玻璃的車體型號進行比
較，二者一致則進入自動塗膠；二者不一致則拒絕塗膠，並給出報警提示。 與己有技術相比，本發明的有益效果體現在
1、 本發明方法可以有效地避免因塗膠工作站上的玻璃型號與車體輸送線上待安裝玻璃 的車體型號不匹配而造成的玻璃錯裝或無法安裝現象，消除了這種錯誤所耽擱的時間，從而
大大提高生產率；同時，還可以避免玻璃和膠的浪費，降低了生產成本；
2、 本發明方法的具體實施也可以通過H頂、即人機接口，對玻璃的標準特徵資料庫和 車型標準資料庫進行修改或增減，實現兩個資料庫的可拓展，保持系統的高柔性。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明作進一步說明。


附圖為本發明方法過程示意圖。
圖中標號l操作工人、2車體、3車體輸送線、4掃碼器、5塗膠機器人、6塗膠工 作站、7塗膠玻璃。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明方法作進一步說明。
具體實施方式
-
1、 標準資料庫的建立
在系統工作之前，將裝配線上所有車型中要安裝的玻璃的外部特徵輸入到系統中，以二 維數組的形式建立標準玻璃的外形特徵庫(xi, yi)。同時，將裝配線上所有車形的條碼輸入 到系統中，以一維字符串數組的形式建立車型標準資料庫。在系統的內部建立車體型號與玻 璃型號的一一對應關係。
2、 系統工作
a、 操作工人1初次判斷車體輸送線3上車體2的型號後，將塗膠玻璃7放置在塗膠機 器人5的塗膠工作站6上，按下啟動健後，塗膠工作站6開始檢測工作站上放置的玻璃的外 部特徵，然後自動判斷玻璃的型號，將判斷後的玻璃型號存儲。
b、 車體輸送線3上將要安裝玻璃的車體輸送到玻璃塗裝工作位，安裝在車體輸送線旁 邊的掃碼器4會自動的將貼在車身上的車型條碼掃描下來。然後，系統將掃描的條碼與建立 的車型標準資料庫中的條碼進行比較，判斷出要安裝玻璃的車體的型號，並將其存儲。
C、系統得到玻璃型號和車體型號後，自動判斷二者是否匹配，若二者一致，機器人則 開始塗膠，機器人塗完膠後，工人將塗完膠的玻璃安裝到車體上；若不一致，則拒絕塗膠， 並給出報警提示。這樣，就能很好的避免玻璃的錯塗錯裝。
具體實施中，
關於待塗膠玻璃型號的識別
a、 建立需要在工作站上完成塗膠的所有玻璃的標準特徵資料庫設置玻璃的長和寬 為特徵參數，以二維數組的形式建立標準玻璃的外形特徵庫(Xi, yi) ,i:l，2,3…n，式 中x為標準玻璃的長，y為標準玻璃的寬；每一組(xi, yi )對應唯一一種標準玻璃型
號Gi;
b、 檢測待塗膠玻璃的實際特徵數據通過線位移傳感器獲得待塗膠玻璃的長和寬的
實際特徵值(x， y)，式中x為塗膠玻璃的長，y為塗膠玻璃的寬；
C、判定待塗膠玻璃型號根據公式 W(")2+("')2"，遍歷計算待塗膠
玻璃實際特徵值(x， y)與玻璃的標準特徵資料庫中的各種己知型號標準玻璃特徵值(x,， yi ) ，i-l,2，3…n之間的誤差R，判斷R值小於設定誤差值5的對應的已知型號玻璃即為 實際檢測的待塗膠玻璃的型號Gi 。 關於車型的識別
a、 建立需要在汽車裝配線上完成風擋玻璃安裝的所有車型標準資料庫選擇汽車車 身條碼，以一維字符串數組的形式建立車型標準資料庫Sd^，2,3…n， S,對應於唯一的 一種車型；
b、 檢測汽車裝配線上待安裝玻璃車體的實際車型對於在裝配線上進行傳動的待安
裝玻璃車體，利用條碼掃碼器讀取車體上的條碼S ;
C、判斷實際車型利用遍歷比較法將讀取的條碼S與車型標準資料庫Si進行比較，當
S與Si相等時，判定裝配線上待安裝玻璃車體的實際車型Ci。
權利要求
1、基於自動塗膠、人工安裝的汽車風擋玻璃安裝方法，其特徵是按如下過程進行識別待塗膠玻璃a、建立需要在工作站上完成塗膠的所有玻璃的標準特徵資料庫設置玻璃的長和寬為特徵參數，以二維數組的形式建立標準玻璃的外形特徵庫(xi，yi)，i＝1，2，3…n，式中x為標準玻璃的長，y為標準玻璃的寬；每一組(xi，yi)對應唯一一種標準玻璃型號Gi；b、檢測待塗膠玻璃的實際特徵數據通過線位移傳感器獲得待塗膠玻璃的長和寬的實際特徵值(x，y)，式中x為塗膠玻璃的長，y為塗膠玻璃的寬；c、判定待塗膠玻璃型號根據公式<![CDATA[ R= ( x - xi )2 + ( y - yi )2 , ]]>遍歷計算待塗膠玻璃實際特徵值(x，y)與玻璃的標準特徵資料庫中的各種已知型號標準玻璃特徵值(xi，yi)，i＝1，2，3…n之間的誤差R，判斷R值小於設定誤差值δ的對應的已知型號玻璃即為實際檢測的待塗膠玻璃的型號Gi；識別車型a、建立需要在汽車裝配線上完成風擋玻璃安裝的所有車型標準資料庫選擇汽車車身條碼，以一維字符串數組的形式建立車型標準資料庫Si i＝1，2，3…n，Si對應於唯一的一種車型；b、檢測汽車裝配線上待安裝玻璃車體的實際車型對於在裝配線上進行傳動的待安裝玻璃車體，利用條碼掃碼器讀取車體上的條碼S；c、判斷實際車型利用遍歷比較法將讀取的條碼S與車型標準資料庫Si進行比較，當S與Si相等時，判定裝配線上待安裝玻璃車體的實際車型Ci；判斷車型與玻璃的匹配建立車體型號與玻璃型號的一一對應關係，即Ci對應G1、C2對應G2、…Ci對應Gi…，i＝1，2，3…，n；將識別出的待塗膠玻璃型號與裝配線上待安裝玻璃的車體型號進行比較，二者一致則進入自動塗膠；二者不一致則拒絕塗膠，並給出報警提示。
全文摘要
基於自動塗膠、人工安裝的汽車風擋玻璃安裝方法，其特徵是首先分別識別待塗膠玻璃和車型，再判斷車型與玻璃的匹配的情況。本發明可以確保機器人所塗膠的玻璃與自動裝配線要安裝玻璃的車體型號相一致，能有效提高工作效率，減少錯塗、錯裝的事故率。
文檔編號G05B21/00GK101169657SQ200710190470
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月28日 優先權日2007年11月28日
發明者任玉峰, 蕾 劉, 張克林, 張天華, 王健強, 王淑旺 申請人:安徽江淮自動化裝備有限公司