车门手工装配控制点选取的研究

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｄｏｏｒ； Ｍａｎｕａｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ； Ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ ； Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ
０ 引言
将车门装配到车身上， 需要使用工装， 选取合理的控制 点， 调整到工艺要求的范围。 不同的控制点选取方式， 对成车 的间隙平顺度状态有着不同的影响。 正确地选取车门装配控制 点， 不但可以保证成车的装配质量， 还可以显著提高工人的工 作效率。 通过对 Ｅ 级轿车两种车门控制点选取的方法进行实例 分析， 旨在得到每种定位方式的利弊， 对实际装配过程进行指 导， 提高成车的间隙质量。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ ｆｏｒ ｍａｎｕａｌ ｄｏｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｄｏｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔｓ ｗａｓ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｅｒｃｅｄｅｓ Ｅ ｃｌａｓｓ ｃａｒ， ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｂｙ ｄａｔａ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ， ｍａｉｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍａｎｕａｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．
图 １ 车门总成测量建系基准
Ｙ 向 ３ 个点 （ 表示为 ３Ｙ）， Ｚ 向 ２ 个点 （ 表示为 ２Ｚ）， Ｘ 向 １ 个点 （表示为 １Ｘ）， ６ 个点将车门完全定位， 建立坐标系 进行测量。 车门装配时， Ｙ 向 ３ 个点分别对应车门的上、 下两 个铰链和后续在总装安装的锁柱。 Ｚ 向 ２ 个点分别是 Ｂ 柱处与 侧围的高度、 车门 Ｃ 柱与侧围腰线的台阶， 如图 ２ 所示， 同时
图 ２ 车门装配控制点选取 如上所述为 Ｅ 级轿车后门的装配控制点选取方法， 前门与 后门一致， 均采用 ３Ｙ＋２Ｚ＋１Ｘ。 这样工艺检测点可以分为两大 类： 一类是这 ６ 个直接控制点， 另一类是其余的受到这些点影 响的点。 在前后门均完成装配之后， 各非直接控制点受到直接 控制点和总成件尺寸的累计偏差影响。 由于 Ｙ 向的 ３ 个点由单 独的铰链和门锁工装胎决定， 装配时工人只在 Ｙ 平面内调整， 故下述的分析不考虑 Ｙ 向 ３ 个直接控制点的影响， 仅考虑 Ｚ 方 向与 Ｘ 方向。 在使用该种控制点的情况下， 车辆出现了部分车中缝间隙 不均匀、 下间隙超差的现象。 针对该现象， 对下间隙的影响因 子进行分析。 前后门的下间隙， 受到 Ｙ 平面内前后门各个直接 控制点的影响。 将该点定义为因变量 Ｙ， 则它受到自变量 Ｘ 包 含后门 Ｂ 柱高度 （ 定义为 Ｘ１ ， 后依次类推） 、 后门台阶、 后门 与侧围间隙、 前门高度、 前门台阶、 前门与后门间隙， 共计 ６ 个自变量的影响。
收稿日期： ２０１８－０４－２６ 作者简介： 李瑞婷 （１９８８—）， 女， 硕士研究生， 工程师， 研究方向为车身尺寸控制。 Ｅ－ｍａｉｌ： ｌｉｒｔ＠ ｂｂａｃ������ ｃｏｍ������ ｃｎ。
Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ
这两个 Ｚ 向控制点都是冲压件的成型面， 尺寸稳定。 对于 Ｘ 定 位， 如果是自动化装配， 可以根据车门总成测量的 Ｘ 建系点进 行 Ｘ 位置的确定。 对于人工装配， 工人不方便直接通过车门总 成的 Ｘ 建系点确定车门的 Ｘ 方向位置。 通过三坐标在线测量发 现， 车门与侧围间隙处的自动化滚边尺寸十分稳定， σ 值为 ０������ ０８， 故将 Ｘ 方向建系点转换为后门与侧围的间隙。 这样 ６ 个 点完成了车门的定位， 其中 ５ 个点均与车门总成的建系点基本 一致， １ 个点的选取采取了基准转换的方法。
２ 使用 ２Ｚ＋１Ｘ 控制点与前后门下间隙分析
以奔驰 Ｅ 级轿车后门为例， 车门总成的测量基准点如图 １ 所示。
１ 车门装配控制点选取的一般原则
车门装配时， 需要空间 ６ 个定位点将车门完全定位， 即遵 循 “６ 点定位法则”， 其中 ３ 个定位点确定坐标平面， 另外 ２ 个 定位点确定坐标轴方向， 最后 １ 个定位点确定第 ３ 个坐标方 向， 也就是 “３－２－１” 规则。 ６ 点定位限制零部件 ６ 个自由度， 使零部件在空间的位置能够完全确定下来。
除了 “６ 点定位法则” 之外， 基准的选取还要遵循传递 原则， 通过保证定位基准一致性， 使得基准在制造、 装配、 测量中是逐级传递的［１－２］ ， 这样便于分析车身尺寸偏差问题， 能够有效地进行问题分析， 使得白车身装配精度容易得到控 制［３］ 。 因此， 车门装配时 ６ 个控制点的选取应该尽量与车门 和侧围的基准点重合， 同时控制点还需要是零件上尺寸比较 稳定的点。
关键词： 车门； 手工装配； 控制点选取； 智能化 中图分类号： Ｕ４６３������ ８３＋４ 文献标志码： Ｂ 文章编号： １６７４－１９８６ （２０１８） ０８－０５７－０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｏｉｎｔ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｎｕａｌ Ｄｏｏｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ
ＬＩ Ｒｕｉｔｉｎｇ， ＹＡＯ Ｓｅｎ （ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｅｎｚ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ）
Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ
ＤＯＩ： １０������ １９４６６ ／ ｊ������ ｃｎｋｉ������ １６７４－１９８６������ ２０１８������ ０８������ ０１４
车门手工装配控制点选取的研究
李瑞婷， 姚森（ 北京奔驰汽来自有限公司， 北京 １００１７６）
摘要： 对车门手工装配控制点进行研究， 介绍车门控制点选取的原则， 针对奔驰 Ｅ 级轿车两种车门控制点选取的方法进行实 例分析， 通过对每种方法的实际数据进行相关性与回归分析， 建立了数学模型， 通过对模型的分析， 阐述了两种控制点选取方法 的利弊， 介绍了每种选取方法中成车常见的质量问题以及人工装配的局限性， 最后对智能化装配进行了展望。