張寶東　趙洪生　季良

摘 要：隨著B(niǎo)est fit技術(shù)在北京奔馳的使用，傳統(tǒng)的人工裝配白車(chē)身四門(mén)兩蓋工作已經(jīng)逐步被更加機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的機(jī)器人裝配所取代，本文通過(guò)Best fit技術(shù)在北京奔馳汽車(chē)裝配制造過(guò)程的應(yīng)用實(shí)踐，結(jié)合Best fit技術(shù)的基本原理，在此基礎(chǔ)上，介紹了車(chē)門(mén)尺寸在裝配過(guò)程中的自動(dòng)調(diào)整功能，該功能使車(chē)門(mén)裝配尺寸結(jié)果更接近設(shè)置的理論目標(biāo)值，同時(shí)使Best fit裝配的穩(wěn)定性進(jìn)一步提升，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：Best-fit 白車(chē)身 自動(dòng)調(diào)整 尺寸

1 引言

隨著工業(yè)4.0與智能制造2025概念的全面開(kāi)展，消費(fèi)者感受到的汽車(chē)功能越來(lái)越富有科技感，其實(shí)在消費(fèi)者感受不到的生產(chǎn)制造過(guò)程中，汽車(chē)制造業(yè)也逐漸擺脫了傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)制造模式，更加機(jī)械化自動(dòng)化的先進(jìn)生產(chǎn)線被越來(lái)越多的應(yīng)用到車(chē)身制造中，北京奔馳汽車(chē)制造生產(chǎn)線也越來(lái)越數(shù)字化、智能化，目前北京奔馳汽車(chē)的白車(chē)身四門(mén)兩蓋裝配已經(jīng)從人工裝配逐步轉(zhuǎn)換成使用Best fit技術(shù)自動(dòng)裝配，新技術(shù)的應(yīng)用不僅是使白車(chē)身的科技含量更高，同時(shí)也使整車(chē)的尺寸更加穩(wěn)定，質(zhì)量更好。

2 Best fit自動(dòng)裝配技術(shù)原理

Best fit技術(shù)是戴姆勒公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)使用的一項(xiàng)汽車(chē)智能裝配技術(shù)，直譯過(guò)來(lái)為“最佳匹配”，主要應(yīng)用于白車(chē)身四門(mén)兩蓋到車(chē)身骨架的裝配，該技術(shù)通過(guò)機(jī)器人抓手?jǐn)y帶多個(gè)傳感器（包括線傳感器和點(diǎn)傳感器）對(duì)待裝配的覆蓋件與白車(chē)身骨架的相對(duì)尺寸位置關(guān)系進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描測(cè)量，通過(guò)實(shí)時(shí)反饋與精密計(jì)算，繼而擬合出車(chē)身覆蓋件與白車(chē)身骨架間的最佳匹配位置，達(dá)到最終裝配結(jié)果趨近于設(shè)置的理論值的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)覆蓋件的全自動(dòng)裝配。[1]

Best fit技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)training功能。在系統(tǒng)中設(shè)定training position，首先選擇一個(gè)接近最終裝配位置安全位置，設(shè)置車(chē)門(mén)與白車(chē)身的各處相對(duì)距離為理論標(biāo)稱(chēng)值，當(dāng)機(jī)器人抓手?jǐn)y帶車(chē)門(mén)到達(dá)training位置后，各激光傳感器不斷測(cè)量車(chē)門(mén)到白車(chē)身的距離實(shí)際值，反饋給系統(tǒng)，同時(shí)不斷調(diào)整機(jī)器人抓手姿態(tài)，修正車(chē)門(mén)姿態(tài)位置，使最終實(shí)際測(cè)量值達(dá)到或接近設(shè)定的理論標(biāo)稱(chēng)值。如圖1

3 Best fit數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

為確保測(cè)量結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確，需要定期對(duì)best fit測(cè)量結(jié)果與CMM測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)校正，稱(chēng)之為correlation。

在做correlation之前，首先要完成best fit測(cè)量點(diǎn)與CMM報(bào)告中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，確保數(shù)據(jù)校正時(shí)對(duì)比的點(diǎn)位正確。在IQ-VIS軟件中選擇configurator→edit topology→measurement points，找到具體的點(diǎn)位就可以與CMM報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

完成數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)后，在IQ-VIS軟件中選擇analysis→correlation analysis，開(kāi)始數(shù)據(jù)校正。將CMM數(shù)據(jù)導(dǎo)入IQ-VIS軟件中，開(kāi)始軟件計(jì)算后，得到如圖4結(jié)果，然后將新的offset值更新到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的VMT電腦中，保證best fit測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 Best fit車(chē)門(mén)裝配的一般過(guò)程

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于單件尺寸偏差波動(dòng)或總裝尺寸變動(dòng)需求等因素，training過(guò)程之后往往需要增加一個(gè)補(bǔ)償值，才能使最終測(cè)量結(jié)果達(dá)到目標(biāo)值。在Best fit車(chē)門(mén)裝配的一般過(guò)程中，補(bǔ)償值需要工裝組人員根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整。

Best fit車(chē)門(mén)的全部裝配過(guò)程為：

首先由工人將車(chē)門(mén)正確放置到上件工裝胎，機(jī)器人抓件到training position，抓手帶件完成regulation后，到達(dá)打釘位置并完成螺栓打緊，然后抓手將車(chē)門(mén)拉到零位，完成最終尺寸測(cè)量，工裝組人員根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果修改裝配補(bǔ)償值，等待后續(xù)車(chē)輛驗(yàn)證裝配結(jié)果。如圖5。

過(guò)程并不復(fù)雜，但由于現(xiàn)場(chǎng)一人負(fù)責(zé)四門(mén)兩蓋所有工位的裝配尺寸調(diào)整，人工調(diào)整反應(yīng)慢，且有補(bǔ)償值不準(zhǔn)確造成調(diào)整過(guò)量的風(fēng)險(xiǎn)，并不能達(dá)到Best fit自動(dòng)裝配最理想的智能裝配效果。

5 自動(dòng)尺寸調(diào)整功能

5.1 自動(dòng)尺寸調(diào)整裝配過(guò)程

自動(dòng)尺寸裝配的過(guò)程與一般裝配過(guò)程基本一致，不同的地方或者說(shuō)體現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整功能的地方在于，不需要工裝人員根據(jù)最終尺寸測(cè)量結(jié)果手動(dòng)修改補(bǔ)償值，而是會(huì)根據(jù)工裝組前期設(shè)定的目標(biāo)值與前車(chē)實(shí)際值的結(jié)果，自動(dòng)修改補(bǔ)償值，使整個(gè)裝配過(guò)程真正的閉環(huán)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整功能，達(dá)到理想的Best fit裝配調(diào)整過(guò)程。如圖６。

5.2 自動(dòng)尺寸調(diào)整功能系統(tǒng)設(shè)置

步驟1，首先在程序中創(chuàng)建一個(gè)新的Local點(diǎn)；

步驟2，設(shè)置調(diào)整參數(shù)，MAX和Min做成+/- 15即可；

步驟3，輸入station name，注意需要跟best fit Audit setting名字一致；

步驟4，輸入Type name和Subtype name，跟best fit Visu名字一致；

步驟5，輸入Value name和Meas.Pos name，需要跟best fit Value settings 名字一致；

步驟6，驗(yàn)證適配是否成功，每個(gè)Local點(diǎn)適配完成之后，輸入已經(jīng)裝配完成的適配車(chē)型的Body Number，驗(yàn)證是否適配成功，綠色成功！紅色失??！

設(shè)置完成后，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，在Best Fit Type setting里的Final Offset 開(kāi)啟本工位需要開(kāi)啟的方向，會(huì)有三個(gè)選項(xiàng)：1.Signal Value、2.Average Value、3.Correction，選擇Correction在此設(shè)置下適配自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償值的調(diào)整量參數(shù)。具體可調(diào)整參數(shù)可參考圖8。

5.3 自動(dòng)尺寸調(diào)整功能應(yīng)用效果

自動(dòng)尺寸調(diào)整功能設(shè)置完成并開(kāi)啟應(yīng)用后，只需在系統(tǒng)中設(shè)置好目標(biāo)值和預(yù)設(shè)好自動(dòng)調(diào)整量，在實(shí)際裝配過(guò)程中，機(jī)器人抓手就會(huì)根據(jù)實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償值的自動(dòng)修正。從實(shí)際應(yīng)用結(jié)果來(lái)看，車(chē)門(mén)裝配穩(wěn)定性明顯提升，沒(méi)開(kāi)啟之前的波動(dòng)量大約是1.2mm，開(kāi)啟運(yùn)行后，波動(dòng)量明顯變小，大約是0.7mm，裝配質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性都明顯好轉(zhuǎn)。如圖9。

5.4 自動(dòng)尺寸調(diào)整功能優(yōu)點(diǎn)

容錯(cuò)率高：自動(dòng)尺寸調(diào)整功能的應(yīng)用，能夠有效減少車(chē)門(mén)或白車(chē)身尺寸偏差帶來(lái)的影響，提高裝配系統(tǒng)的容錯(cuò)率；

效率高：減少了人工調(diào)整和時(shí)間，提升了裝配尺寸優(yōu)化的效率；

穩(wěn)定性高：能有效的提升車(chē)門(mén)尺寸裝配的穩(wěn)定性，提升一次裝配合格率；

返修少：隨著穩(wěn)定性與一次下線合格率的提升，后續(xù)的返修量減少，返修時(shí)間減少，整車(chē)質(zhì)量得到提升和保障。

6 總結(jié)

本文基于Best fit工作原理，通過(guò)對(duì)比Best fit一般裝配過(guò)程和自動(dòng)尺寸調(diào)整裝配過(guò)程，闡述了Best fit自動(dòng)尺寸調(diào)整功能的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。Best fit自動(dòng)調(diào)整功能的成功應(yīng)用，使Best fit技術(shù)在白車(chē)身整車(chē)制造中的作用得到更加全面的提高，同時(shí)也為提升整車(chē)制造的質(zhì)量和品質(zhì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]基于VMT BESTFIT的STF&P技術(shù)應(yīng)用[J]. 鄭星匯.汽車(chē)工藝師.2018（04）.