[发明专利]基于位移传感器的汽车门锁铆点高度测量系统和方法

权利要求书

1.一种基于位移传感器的汽车门锁铆点高度测量方法，其特征在于，所述方法应用了一种基于位移传感器的汽车门锁铆点高度测量系统；

所述基于位移传感器的汽车门锁铆点高度测量系统包括气缸、可编程顺序控制卡、位移传感器、数据采集卡和工业计算机；所述可编程顺序控制卡用于控制气缸推动位移传感器接触汽车门锁，所述位移传感器用于将汽车门锁与位移传感器之间的位移值输出为模拟量信号，所述数据采集卡用于将位移传感器输出的模拟量信号转换为电压数字量信号，所述工业计算机用于处理数据采集卡转化的电压数字量信号判断汽车门锁铆点是否合格并显示判定结果；

所述基于位移传感器的汽车门锁铆点高度测量方法包括：

步骤一：标定位移传感器，求出位移传感器实际输出电压与压缩值的关系；

步骤二：校正基准误差，校正位移传感器安装高度的差异Δh和汽车门锁夹具倾斜造成的系统误差e；

步骤三：在线检测铆点高度；

所述步骤三在线检测铆点高度具体包括如下步骤：

S1.所有的位移传感器已经安装固定在检测工位上，并且处于没有接触工件的未压缩状态，门锁夹具运送待测的门锁工件到检测工位后停止，等待检测；

S2.将4个铆点测量位移传感器与3个门锁平面测量位移传感器用气缸推动同步下降并接触待测的汽车门锁工件，使所有的位移传感器均在门锁工件上压缩一段距离，采集4个铆点测量位移传感器的电压为{V₀,V₁,V₂,V₃}和3个门锁平面测量位移传感器的电压{V₄,V₅,V₆}，再将门锁平面测量位移传感器按照顺时针和逆时针各旋转角度5°后采集门锁平面测量位移传感器电压，得到6个门锁平面测量位移电压{V₇,V₈…V₁₂}，总共得到4个铆点测量位移传感器电压{V₀,V₁,V₂,V₃}和9个门锁平面测量位移传感器的测量电压{V₄,V₅…V₁₂}；

S3.位移传感器电压补偿与校正基准误差，将采集的位移传感器的测量电压{V₀,V₁…V₁₂}根据步骤一得出位移传感器实际输出电压V_i与压缩值z的关系式对位移传感器电压{V₀,V₁…V₁₂}进行电压补偿后再计算转化为位移传感器的压缩值{z₀,z₁…z₁₂}，再将位移传感器的位移值{z₀,z₁…z₁₂}减去步骤二中计算得到的{z₀′,z₁′…z₁₂′}进行系统基准误差校正，得到位移传感准确的压缩值{z₀〞,z₁〞…z₁₂〞}；

S4.门锁平面空间方程拟合，以门锁夹具的平面为基准，建立空间直角坐标系，向上为z轴正方向，以S3计算的压缩值{z₀〞,z₁〞…z₁₂〞}作为z坐标，得到门锁工件上4个铆点的三维坐标{(x₀,y₀,z₀〞),(x₁,y₁,z₁〞)…(x₃,y₃,z₃〞)}和9个门锁平面测量点的三维坐标{(x₄,y₄,z₄〞),(x₅,y₅,z₅〞)…(x₁₂,y₁₂,z₁₂〞)}，根据9个门锁平面测量点的三维坐标拟合出锁平面的平面方程Ax+By+Cz＝D；

S5.计算铆点高度H，根据S4中的得到4个铆点的三维坐标以及空间中点到平面的距离关系式求得铆点到门锁平面的距离H，H即为所求铆点高度，将H与设定阈值进行比较判定铆点是否合格，并将最终检测结果显示和保存。