車輛輔助系統(tǒng)生產(chǎn)線裝配和檢測(cè)工藝研究

韋軍 杜玉峰 王麗華

摘 要：隨著汽車市場(chǎng)對(duì)車輛輔助系統(tǒng)的需求日益增大，汽車廠越來(lái)越多的生產(chǎn)線需部署相關(guān)的制造工藝。文章圍繞車輛輔助系統(tǒng)的零件安裝、校準(zhǔn)和檢測(cè)等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究，研究駕駛輔助系統(tǒng)的零件從來(lái)料接收到整車下線所涉及的工藝環(huán)節(jié)，制訂生產(chǎn)線車輛輔助系統(tǒng)工藝管控辦法。

關(guān)鍵詞：ADAS；工藝流程；裝配工藝；下線校準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：U468.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）21-0095-03

Abstract： With the increasing demand for vehicle auxiliary systems in the automobile market， more and more production lines of automobile factories need to deploy related manufacturing processes. This paper focuses on the key problems such as the installation， calibration and inspection of the parts of the vehicle auxiliary system， studies the technological links involved in the parts of the driving auxiliary system from the incoming material to the off-line of the whole vehicle， and formulates process control measures for production line vehicle auxiliary system.

Keywords： ADAS； process； assembly process； offline calibration

前言

隨著汽車智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的推廣，車輛高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）已在越來(lái)越多的車上普及。對(duì)于整車廠而言，越來(lái)越多的生產(chǎn)線需部署ADAS生產(chǎn)工藝體系。本文將從ADAS零件構(gòu)成、裝配、返修、下線校準(zhǔn)等環(huán)節(jié)開(kāi)展研究，建立一套整車廠ADAS生產(chǎn)工藝管控辦法。

1 零件構(gòu)成

ADAS是一個(gè)主動(dòng)安全功能集成控制系統(tǒng)，利用雷達(dá)、攝像頭等傳感器采集汽車周邊環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的識(shí)別、跟蹤，控制系統(tǒng)結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行做出行為決策，使駕駛者覺(jué)察可能發(fā)生的危險(xiǎn)，必要情況下直接控制車輛以避免碰撞，可有效提升駕駛安全性、舒適性。

ADAS關(guān)鍵技術(shù)主要有：傳感器技術(shù)（攝像頭、雷達(dá)），芯片與算法。雷達(dá)分為超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)，超聲波雷達(dá)技術(shù)門(mén)檻較低；激光雷達(dá)成本高昂，暫未商業(yè)化；毫米波雷達(dá)成本在兩者之間，技術(shù)門(mén)檻略高。本文僅研究當(dāng)前主流的ADAS技術(shù)及其相關(guān)的整車廠生產(chǎn)工藝。

主流的ADAS通常零件構(gòu)成由攝像頭和毫米波雷達(dá)組成，攝像頭設(shè)置在前檔玻璃內(nèi)部后端上，即車內(nèi)后視鏡旁；毫米波雷達(dá)設(shè)置在車輛前端，前保險(xiǎn)杠下部。前檔玻璃、前防撞梁上設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)的支架及裝飾蓋。因ADAS功能涉及的零件部件廣，包含ESC模塊總成、EPS轉(zhuǎn)向管柱總成、車身控制模塊總成、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向中間軸、左右轉(zhuǎn)向外拉桿、副車架總成、前懸、后懸。

2 工藝流程

整車廠零部件安裝有一套完整的工藝流程，大件、功能件、底盤(pán)件等不同車型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也需遵循原有的工藝流程。因此，設(shè)定ADAS零件的工藝流程時(shí)，首先考慮大件的零件安裝工序，在其周邊安排ADAS零件的安裝。并且根據(jù)其零件特性，整車廠需要對(duì)攝像頭、雷達(dá)進(jìn)行在線配置，即用數(shù)據(jù)寫(xiě)入的方式配置攝像頭、雷達(dá)的規(guī)格；此外還需要對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，即通過(guò)反射的原理將攝像頭、雷達(dá)的初始狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整以確保ADAS的精度；另外在校準(zhǔn)前，整車廠需要通過(guò)電路通訊的方式打開(kāi)零件的工廠模式，校準(zhǔn)完畢后，再以同樣的方式進(jìn)行工廠模式的關(guān)閉。經(jīng)研究，ADAS的工藝流程設(shè)定如圖3。

3 裝配工藝

攝像頭、雷達(dá)屬于高精密電器元器件，價(jià)格高昂，其在主機(jī)廠裝配前，廠內(nèi)還需要運(yùn)輸、拆包裝、取件，這些環(huán)節(jié)的管理也需并到裝配工藝的管理范疇內(nèi)，形成閉環(huán)管控。

首先，包裝、運(yùn)輸、取件的管理要求設(shè)定如下：

（1）攝像頭出廠時(shí)裝有鏡頭保護(hù)帽，保護(hù)鏡頭不受損壞。

（2）根據(jù)包裝標(biāo)準(zhǔn)，攝像頭需被包裝在的半透明靜電保護(hù)袋里。

（3）運(yùn)輸箱子內(nèi)均用硬紙板分隔成獨(dú)立的空間安放攝像頭。

（4）運(yùn)輸過(guò)程中溫度不能連續(xù)72個(gè)小時(shí)超過(guò)+40℃，濕度最大80%。

（5）拆卸后包裝溫度10℃到40℃，濕度最大80%，時(shí)間越短越好。

（6）雷達(dá)標(biāo)簽僅供掃描追溯碼，不可觸碰，以免破壞雷達(dá)氣壓平衡膜。

（7）插件不被污染或破壞或劃痕；目測(cè)雷達(dá)本體無(wú)破壞或劃痕；確保雷達(dá)本體與中間支架無(wú)松動(dòng)。

攝像頭的安裝、拆卸工藝管理要求設(shè)定如下：

（1）防塵護(hù)套只能是在攝像頭安裝前拆下。

（2）安裝時(shí)，防止靜電放電損壞，禁止觸摸鏡頭。

（3）確保接插件拔插次數(shù)在10次以下；不可觸摸攝像頭插頭針腳。

（4）安裝時(shí)，攝像頭左上掛耳、右上掛耳與金屬?gòu)椈善o密配合，且均有“咔”聲；裝好后，確認(rèn)攝像頭與金屬?gòu)椈善鶓?yīng)無(wú)松動(dòng)。

（5）拆卸：拆卸前，小心拔出線束端接插件，并確保接插件及針腳不被損壞；攝像頭外殼損壞或變形時(shí)勿裝車；嚴(yán)禁接觸或施加力于鏡頭附近區(qū)域。

雷達(dá)的安裝、拆卸工藝管理要求設(shè)定如下：

（1）安裝時(shí)，駕駛輔助雷達(dá)總成三個(gè)固定螺桿依次按右上、左上、右下順序壓入限位卡扣要有明顯的“咔”聲，建議壓入螺桿同時(shí)用手指從后面頂住對(duì)應(yīng)卡扣以免卡扣受力過(guò)大；裝好后，把駕駛輔助雷達(dá)沿著卡扣軸向稍往前拉，確保三個(gè)螺桿應(yīng)無(wú)松動(dòng)。

（2）安裝駕駛輔助雷達(dá)時(shí)，不可對(duì)駕駛輔助雷達(dá)無(wú)固定螺釘?shù)淖笙陆遣糠质┘恿Α?/p>

（3）安裝過(guò)程不可觸碰雷達(dá)標(biāo)簽。

（4）確保接插件拔插次數(shù)在10次以下；不可觸摸雷達(dá)插頭針腳。

（5）安裝前，如果駕駛輔助雷達(dá)掉落在地上，則該件不能裝車。

（6）駕駛輔助雷達(dá)限位卡扣為一次性使用，如果在駕駛輔助雷達(dá)裝好后又拔出雷達(dá)，則對(duì)應(yīng)卡扣的卡接力會(huì)減小、需廢棄該卡扣（圖4）。

4 返修工藝

因ADAS關(guān)聯(lián)的零件較多，并且工序流程嚴(yán)格，因此除以上裝配考量外，還需針對(duì)特定的情況，對(duì)返修要求做如下規(guī)定：

（1）更換或重新安裝ESC模塊總成、EPS轉(zhuǎn)向管柱總成、車身控制模塊總成、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向中間軸、左右轉(zhuǎn)向外拉桿、副車架總成、前懸、后懸、駕駛輔助雷達(dá)、駕駛輔助攝像頭、前減振支柱總成（帶彈簧）、前螺旋彈簧總成、后螺旋彈簧、后減振器總成、前上防撞桿總成、前擋風(fēng)玻璃總成后需重新進(jìn)行EPS初始化（包含打開(kāi)雷達(dá)和攝像頭的工廠模式）、駕駛輔助系統(tǒng)下線校準(zhǔn)、ECU檢測(cè)（包含關(guān)閉雷達(dá)和攝像頭的工廠模式和清除故障代碼）。

（2）更換或重新安裝發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊總成、變速箱控制模塊總成、ESC模塊總成、EPS轉(zhuǎn)向管柱總成、車身控制模塊總成、網(wǎng)關(guān)控制模塊總成、多媒體播放器/導(dǎo)航系統(tǒng)控制器、組合開(kāi)關(guān)總成、方向盤(pán)總成、組合儀表總成等關(guān)聯(lián)模塊后、需重新進(jìn)行ECU檢測(cè)（包含確認(rèn)駕駛輔助雷達(dá)、攝像頭是否有故障，如有故障需要清除）。

（3）返修如影響EPS中位，需重新進(jìn)行中位校準(zhǔn)及四輪定位及跑偏測(cè)試。

5 下線校準(zhǔn)

在生產(chǎn)線安裝過(guò)程中，攝像頭支架或前擋風(fēng)玻璃的制造公差及安裝公差等因素可能會(huì)對(duì)攝像頭偏離規(guī)定的安裝位置。為補(bǔ)償上述偏差，必須對(duì)攝像頭進(jìn)行校準(zhǔn)。攝像頭校準(zhǔn)過(guò)程無(wú)需機(jī)械調(diào)節(jié)。雷達(dá)校準(zhǔn)是通過(guò)確定雷達(dá)軸線與車輛行駛軸線在水平及垂直方向上的偏差，再通過(guò)調(diào)整使二者重合或在一個(gè)允許的范圍內(nèi)。為配合校準(zhǔn)，整車廠需設(shè)置反射板、校準(zhǔn)板及其配套診斷軟件，其場(chǎng)地、環(huán)節(jié)、尺寸、精度、位置、距離、診斷流程等技術(shù)條件需滿足攝像頭、雷達(dá)的產(chǎn)品特性，這些特性一般由零件供應(yīng)商進(jìn)行輸入。下線校準(zhǔn)流程設(shè)定如圖5。

校準(zhǔn)要求為：將車輛停在四輪定位儀上，在方向盤(pán)角度鎖定在0°±0.5°（屏幕上顯示）后：

（1）連接車輛診斷插口；按下設(shè)備遙控器“開(kāi)始”按鈕，進(jìn)入雷達(dá)校準(zhǔn)。

（2）雷達(dá)板移動(dòng)到預(yù)定位置，并按-2、0、+2三個(gè)角度翻轉(zhuǎn)反射板，并在顯示器上顯示要調(diào)整螺栓及調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)。

（3）按提示完成調(diào)整后，按下遙控器“是”按鈕，重復(fù)步驟8，直至調(diào)整OK。

（4）雷達(dá)調(diào)整完成后，雷達(dá)反射板返回初始位置。

（5）設(shè)備提示按下遙控器“開(kāi)始”按鈕，進(jìn)入攝像頭校準(zhǔn)。

（6）設(shè)備啟動(dòng)校準(zhǔn)板，移動(dòng)至預(yù)定位置，進(jìn)入校準(zhǔn)流程。

（7）標(biāo)定完成后，將鑰匙打到0FF檔，再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，駛離工位。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)主流的車輛輔助駕駛系統(tǒng)生產(chǎn)線工藝進(jìn)行了研究，從其零件構(gòu)成、工藝流程、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、取件、裝配、拆卸、返修、校準(zhǔn)等工藝開(kāi)展了分析和制定管控辦法，有效全面地確保ADAS系統(tǒng)在整車安裝的各環(huán)節(jié)得到嚴(yán)密的管理，本文提到的工藝管理辦法可為其他整車廠或生產(chǎn)線導(dǎo)入ADAS系統(tǒng)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

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