论一种车门补强胶片光源定位技术

霍炳武　计剑祥　韦俊尤　冯星

摘要：文章介绍了一种车门补强胶片光源定位技术，采用一种激光投射非接触式定位装置，将光源发生器固定在工位上方，避免与操作工发生遮挡。光源发生器通电发出点光和线光，经聚酯薄膜衰减过滤后投射在工位即可完成平面内的定位，操作人员根据点、投射光线定位快速识别补强胶片粘贴位置。补强胶片粘贴位置可以快速识别、判断，提高生产效率，创造经济效益。

关键词：补强胶片;光源定位;激光投射

1 补强胶片的应用

在当前汽车制造技术中，通常会在汽车薄板的重点部位和薄弱部位，粘贴一种以环氧树脂为主要材料且附有玻璃纤维布的补强胶片。通常粘贴在车门、顶盖、侧围、等薄板覆盖较大的车身区域，按照生产工艺要求，准确粘贴补强胶片，能够很好抑制车身的薄壁振动，确保车身的安全性和NVH性能。

2 补强胶片的安装方式

经过调研，发现在车身生产制造过程中，因为补强胶片均按照在板件内侧及大型零件中间，在车门和侧围都没有补强胶片定位安装的辅助装置，粘贴补强胶片时没有准确定位，有时需要多次粘、撕，调整补强胶片的位置，才能达到生产工艺要求。现有方法不仅对操作人员的技巧与能力提出更高的要求，而且会导致同种零件，补强胶片粘贴位置不一致，位置误差在10-30mm。直接影响产品质量标准一致性。难以达到精益生产，标准化操作的生产要求。因此，需要开发一种补强胶片定位安装的辅助装置。

三、补强胶片光源定位技术开发应用

在汽车外板内侧上，没有明显特征作为粘贴参照点，可以作为补强胶片粘贴位置无法快速识别以及准确粘贴。如果在冲压件上增加冲压标定成本太高，不适用于外板。如果是增加钢性限位机构，缺点是结构复杂，占据空间位置大，不方便生产焊接。经过不断试验和验证，最终确定了使用光源定位技术。

光源定位技术采用一种激光投射非接触式定位装置。光源发生器固定在工位上方，避免与操作工发生遮挡。光源发生器通电发出点光和线光，经聚酯薄膜衰减过滤后投射在工位即可完成平面内的定位，操作人员根据点、线定位快速识别补强胶片粘贴位置。光源定位装置主要由光源发生器、卡点螺栓、调节筒、万向节组成;

3 车门补强胶片光源定位技术的应用实例

在国内某汽车车门生产线上，光源发生器安装在300mm长调节筒内，可前后移动，位置通过M6卡点螺栓固定;调节筒固定连接万向节，并一体安装到贴胶工位上方，位置以方便维护和不发生遮挡，调整不发生干涉;

在一个平面内，光源发生器具有2个移动、1个转动，共3个自由度。投射的光线由一个点限制了补强胶片沿x、y轴的移动，一条线限制了补强胶片沿z轴转动，平面内的3个自由度完全约束，补强胶片的粘贴位置得到有效确定，安装位置误差控制在2mm以内。原光源发生器发出的是强光，现场通过某品牌聚酯薄膜衰减70%，柔滑光线对人员的影响，保持原有的定位效果。

现在生产线均为柔性生产，每个生产区域会切换多种不同车型生产，所以要将每一组光源发生器对应一块补强胶片定位，根据不同车型工艺要求，可以适时增减光源发生器数量。根据工艺需求，通过调节光源发生器在调节筒内的位置，可以改变线光覆盖长度。绕垂直轴转动可以改变点、线光的左右位置，线光覆盖长度保持不变。调节筒的俯仰转动可以调节点、线光的上下位置，线光覆盖长度保持不变。综合三种调节，可以将点、线定位在理想位置。

光源定位装置使用方便，只需要一个电源适配器输出12V/2A的直流电提供光源，在生产启动和结束时，一个开关控制定位装置的启停，方便快捷。该装置设计制作成本低，结构简洁，可以自主实施，降低改善成本。

该技术已应用车门线5种车型的生产线上，提升岗位操作周期时间3秒钟，有效避免了人员技能差异带来的产品质量影响，补强胶片粘贴位置质量合格率达到了100%，保证了设计与制造的一致性。

4 总结

补强胶片光源定位技术，设计结构简洁，可以自主实施，多组装置配合使用，通过工装拼台的车型区分组合光源装置，控制高、低配车型光源装置分别投射。配置灵活，可重复利用。补强胶片根据点、线光定位，实现毫米级精准粘贴，避免多次粘、撕的动作浪费，形成标准化操作提高生产效率。装置部件来源广泛，安装位置适应性强，成本低，维护方便，具有很强的推广应用价值。

参照文献：

[1]叶修梓  陈超祥  零件与装配体[M]  北京：機械工业出版社， 2007.

[2]林直义  汽车材料技术   北京：机械工业出版社， 2019.

[3]庞剑著  汽车车身噪声与振动控制   北京：机械工业出版社， 2015.

[4]刘显臣  汽车NVH综合技术  北京：机械工业出版社， 2014

作者简介：霍炳武（1981.11-），男，汉族，广西藤县，上汽通用五菱汽车股份有限公司  车身焊接专家技师/焊接高级技师，研究方向：机械化、智能焊接。