基于Best-Fit技術的白車身自動尺寸調整功能研究與應用

張寶東　趙洪生　季良

摘 要：隨著Best fit技術在北京奔馳的使用，傳統的人工裝配白車身四門兩蓋工作已經逐步被更加機械化、自動化、智能化的機器人裝配所取代，本文通過Best fit技術在北京奔馳汽車裝配制造過程的應用實踐，結合Best fit技術的基本原理，在此基礎上，介紹了車門尺寸在裝配過程中的自動調整功能，該功能使車門裝配尺寸結果更接近設置的理論目標值，同時使Best fit裝配的穩定性進一步提升，提高生產效率。

關鍵詞：Best-fit 白車身 自動調整 尺寸

1 引言

隨著工業4.0與智能制造2025概念的全面開展，消費者感受到的汽車功能越來越富有科技感，其實在消費者感受不到的生產制造過程中，汽車制造業也逐漸擺脫了傳統的人工生產制造模式，更加機械化自動化的先進生產線被越來越多的應用到車身制造中，北京奔馳汽車制造生產線也越來越數字化、智能化，目前北京奔馳汽車的白車身四門兩蓋裝配已經從人工裝配逐步轉換成使用Best fit技術自動裝配，新技術的應用不僅是使白車身的科技含量更高，同時也使整車的尺寸更加穩定，質量更好。

2 Best fit自動裝配技術原理

Best fit技術是戴姆勒公司獨立開發使用的一項汽車智能裝配技術，直譯過來為“最佳匹配”，主要應用于白車身四門兩蓋到車身骨架的裝配，該技術通過機器人抓手攜帶多個傳感器（包括線傳感器和點傳感器）對待裝配的覆蓋件與白車身骨架的相對尺寸位置關系進行實時掃描測量，通過實時反饋與精密計算，繼而擬合出車身覆蓋件與白車身骨架間的最佳匹配位置，達到最終裝配結果趨近于設置的理論值的狀態，實現覆蓋件的全自動裝配。[1]

Best fit技術的實現主要通過training功能。在系統中設定training position，首先選擇一個接近最終裝配位置安全位置，設置車門與白車身的各處相對距離為理論標稱值，當機器人抓手攜帶車門到達training位置后，各激光傳感器不斷測量車門到白車身的距離實際值，反饋給系統，同時不斷調整機器人抓手姿態，修正車門姿態位置，使最終實際測量值達到或接近設定的理論標稱值。如圖1

3 Best fit數據準確性

為確保測量結果真實準確，需要定期對best fit測量結果與CMM測量結果進行數據校正，稱之為correlation。

在做correlation之前，首先要完成best fit測量點與CMM報告中對應點的數據關聯，確保數據校正時對比的點位正確。在IQ-VIS軟件中選擇configurator→edit topology→measurement points，找到具體的點位就可以與CMM報告數據進行數據關聯。

完成數據關聯后，在IQ-VIS軟件中選擇analysis→correlation analysis，開始數據校正。將CMM數據導入IQ-VIS軟件中，開始軟件計算后，得到如圖4結果，然后將新的offset值更新到生產現場的VMT電腦中，保證best fit測量結果的準確性。

4 Best fit車門裝配的一般過程

在實際生產過程中，由于單件尺寸偏差波動或總裝尺寸變動需求等因素，training過程之后往往需要增加一個補償值，才能使最終測量結果達到目標值。在Best fit車門裝配的一般過程中，補償值需要工裝組人員根據生產實際情況適時調整。

Best fit車門的全部裝配過程為：

首先由工人將車門正確放置到上件工裝胎，機器人抓件到training position，抓手帶件完成regulation后，到達打釘位置并完成螺栓打緊，然后抓手將車門拉到零位，完成最終尺寸測量，工裝組人員根據實際測量結果修改裝配補償值，等待后續車輛驗證裝配結果。如圖5。

過程并不復雜，但由于現場一人負責四門兩蓋所有工位的裝配尺寸調整，人工調整反應慢，且有補償值不準確造成調整過量的風險，并不能達到Best fit自動裝配最理想的智能裝配效果。

5 自動尺寸調整功能

5.1 自動尺寸調整裝配過程

自動尺寸裝配的過程與一般裝配過程基本一致，不同的地方或者說體現自動調整功能的地方在于，不需要工裝人員根據最終尺寸測量結果手動修改補償值，而是會根據工裝組前期設定的目標值與前車實際值的結果，自動修改補償值，使整個裝配過程真正的閉環實現自動調整功能，達到理想的Best fit裝配調整過程。如圖６。

5.2 自動尺寸調整功能系統設置

步驟1，首先在程序中創建一個新的Local點；

步驟2，設置調整參數，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，驗證適配是否成功，每個Local點適配完成之后，輸入已經裝配完成的適配車型的Body Number，驗證是否適配成功，綠色成功！紅色失敗！

設置完成后，可以根據現場實際需求，在Best Fit Type setting里的Final Offset 開啟本工位需要開啟的方向，會有三個選項：1.Signal Value、2.Average Value、3.Correction，選擇Correction在此設置下適配自動調整補償值的調整量參數。具體可調整參數可參考圖8。

5.3 自動尺寸調整功能應用效果

自動尺寸調整功能設置完成并開啟應用后，只需在系統中設置好目標值和預設好自動調整量，在實際裝配過程中，機器人抓手就會根據實際狀態進行補償值的自動修正。從實際應用結果來看，車門裝配穩定性明顯提升，沒開啟之前的波動量大約是1.2mm，開啟運行后，波動量明顯變小，大約是0.7mm，裝配質量和尺寸穩定性都明顯好轉。如圖9。

5.4 自動尺寸調整功能優點

容錯率高：自動尺寸調整功能的應用，能夠有效減少車門或白車身尺寸偏差帶來的影響，提高裝配系統的容錯率；

效率高：減少了人工調整和時間，提升了裝配尺寸優化的效率；

穩定性高：能有效的提升車門尺寸裝配的穩定性，提升一次裝配合格率；

返修少：隨著穩定性與一次下線合格率的提升，后續的返修量減少，返修時間減少，整車質量得到提升和保障。

6 總結

本文基于Best fit工作原理，通過對比Best fit一般裝配過程和自動尺寸調整裝配過程，闡述了Best fit自動尺寸調整功能的各項優勢。Best fit自動調整功能的成功應用，使Best fit技術在白車身整車制造中的作用得到更加全面的提高，同時也為提升整車制造的質量和品質提供了堅實的基礎和技術保障。

參考文獻：

[1]基于VMT BESTFIT的STF&P技術應用[J]. 鄭星匯.汽車工藝師.2018（04）.