時間:2019年09月01日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:隨著汽車市場對車輛輔助系統的需求日益增大,汽車廠越來越多的生產線需部署相關的制造工藝。文章圍繞車輛輔助系統的零件安裝、校準和檢測等關鍵問題進行研究,研究駕駛輔助系統的零件從來料接收到整車下線所涉及的工藝環節,制訂生產線車輛輔助系統工藝管控辦法。
關鍵詞:ADAS;工藝流程;裝配工藝;下線校準
前言
隨著汽車智能網聯汽車技術的推廣,車輛高級駕駛輔助系統(ADAS)已在越來越多的車上普及。對于整車廠而言,越來越多的生產線需部署ADAS生產工藝體系。本文將從ADAS零件構成、裝配、返修、下線校準等環節開展研究,建立一套整車廠ADAS生產工藝管控辦法。
1零件構成
ADAS是一個主動安全功能集成控制系統,利用雷達、攝像頭等傳感器采集汽車周邊環境數據,進行靜態、動態物體的識別、跟蹤,控制系統結合地圖數據進行做出行為決策,使駕駛者覺察可能發生的危險,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關鍵技術主要有:傳感器技術(攝像頭、雷達),芯片與算法。雷達分為超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達,超聲波雷達技術門檻較低;激光雷達成本高昂,暫未商業化;毫米波雷達成本在兩者之間,技術門檻略高。
本文僅研究當前主流的ADAS技術及其相關的整車廠生產工藝。主流的ADAS通常零件構成由攝像頭和毫米波雷達組成,攝像頭設置在前檔玻璃內部后端上,即車內后視鏡旁;毫米波雷達設置在車輛前端,前保險杠下部。前檔玻璃、前防撞梁上設計有對應的支架及裝飾蓋。因ADAS功能涉及的零件部件廣,包含ESC模塊總成、EPS轉向管柱總成、車身控制模塊總成、轉向器、轉向中間軸、左右轉向外拉桿、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、底盤件等不同車型的產品設計也需遵循原有的工藝流程。因此,設定ADAS零件的工藝流程時,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。并且根據其零件特性,整車廠需要對攝像頭、雷達進行在線配置,即用數據寫入的方式配置攝像頭、雷達的規格;此外還需要對其進行校準,即通過反射的原理將攝像頭、雷達的初始狀態進行調整以確保ADAS的精度;另外在校準前,整車廠需要通過電路通訊的方式打開零件的工廠模式,校準完畢后,再以同樣的方式進行工廠模式的關閉。
3裝配工藝
攝像頭、雷達屬于高精密電器元器件,價格高昂,其在主機廠裝配前,廠內還需要運輸、拆包裝、取件,這些環節的管理也需并到裝配工藝的管理范疇內,形成閉環管控。首先,包裝、運輸、取件的管理要求設定如下:(1)攝像頭出廠時裝有鏡頭保護帽,保護鏡頭不受損壞。(2)根據包裝標準,攝像頭需被包裝在的半透明靜電保護袋里。(3)運輸箱子內均用硬紙板分隔成獨立的空間安放攝像頭。(4)運輸過程中溫度不能連續72個小時超過+40℃,濕度最大80%。
(5)拆卸后包裝溫度10℃到40℃,濕度最大80%,時間越短越好。(6)雷達標簽僅供掃描追溯碼,不可觸碰,以免破壞雷達氣壓平衡膜。(7)插件不被污染或破壞或劃痕;目測雷達本體無破壞或劃痕;確保雷達本體與中間支架無松動。
攝像頭的安裝、拆卸工藝管理要求設定如下:(1)防塵護套只能是在攝像頭安裝前拆下。(2)安裝時,防止靜電放電損壞,禁止觸摸鏡頭。(3)確保接插件拔插次數在10次以下;不可觸摸攝像頭插頭針腳。(4)安裝時,攝像頭左上掛耳、右上掛耳與金屬彈簧片緊密配合,且均有“咔”聲;裝好后,確認攝像頭與金屬彈簧片均應無松動。(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勿裝車;嚴禁接觸或施加力于鏡頭附近區域。
雷達的安裝、拆卸工藝管理要求設定如下:(1)安裝時,駕駛輔助雷達總成三個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,建議壓入螺桿同時用手指從后面頂住對應卡扣以免卡扣受力過大;裝好后,把駕駛輔助雷達沿著卡扣軸向稍往前拉,確保三個螺桿應無松動。(2)安裝駕駛輔助雷達時,不可對駕駛輔助雷達無固定螺釘的左下角部分施加力。(3)安裝過程不可觸碰雷達標簽。
(4)確保接插件拔插次數在10次以下;不可觸摸雷達插頭針腳。(5)安裝前,如果駕駛輔助雷達掉落在地上,則該件不能裝車。(6)駕駛輔助雷達限位卡扣為一次性使用,如果在駕駛輔助雷達裝好后又拔出雷達,則對應卡扣的卡接力會減小、需廢棄該卡扣。
4返修工藝
因ADAS關聯的零件較多,并且工序流程嚴格,因此除以上裝配考量外,還需針對特定的情況,對返修要求做如下規定:
(1)更換或重新安裝ESC模塊總成、EPS轉向管柱總成、車身控制模塊總成、轉向器、轉向中間軸、左右轉向外拉桿、副車架總成、前懸、后懸、駕駛輔助雷達、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、前擋風玻璃總成后需重新進行EPS初始化(包含打開雷達和攝像頭的工廠模式)、駕駛輔助系統下線校準、ECU檢測(包含關閉雷達和攝像頭的工廠模式和清除故障代碼)。
(2)更換或重新安裝發動機控制模塊總成、變速箱控制模塊總成、ESC模塊總成、EPS轉向管柱總成、車身控制模塊總成、網關控制模塊總成、多媒體播放器/導航系統控制器、組合開關總成、方向盤總成、組合儀表總成等關聯模塊后、需重新進行ECU檢測(包含確認駕駛輔助雷達、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,需重新進行中位校準及四輪定位及跑偏測試。
5下線校準
在生產線安裝過程中,攝像頭支架或前擋風玻璃的制造公差及安裝公差等因素可能會對攝像頭偏離規定的安裝位置。為補償上述偏差,必須對攝像頭進行校準。攝像頭校準過程無需機械調節。雷達校準是通過確定雷達軸線與車輛行駛軸線在水平及垂直方向上的偏差,再通過調整使二者重合或在一個允許的范圍內。為配合校準,整車廠需設置反射板、校準板及其配套診斷軟件,其場地、環節、尺寸、精度、位置、距離、診斷流程等技術條件需滿足攝像頭、雷達的產品特性,這些特性一般由零件供應商進行輸入。
校準要求為:將車輛停在四輪定位儀上,在方向盤角度鎖定在0°±0.5°(屏幕上顯示)后:(1)連接車輛診斷插口;按下設備遙控器“開始”按鈕,進入雷達校準。(2)雷達板移動到預定位置,并按-2、0、+2三個角度翻轉反射板,并在顯示器上顯示要調整螺栓及調整轉動圈數。(3)按提示完成調整后,按下遙控器“是”按鈕,重復步驟8,直至調整OK。
(4)雷達調整完成后,雷達反射板返回初始位置。(5)設備提示按下遙控器“開始”按鈕,進入攝像頭校準。(6)設備啟動校準板,移動至預定位置,進入校準流程。
(7)標定完成后,將鑰匙打到0FF檔,再啟動發動機,駛離工位。
6結束語
本文對主流的車輛輔助駕駛系統生產線工藝進行了研究,從其零件構成、工藝流程、運輸、存儲、取件、裝配、拆卸、返修、校準等工藝開展了分析和制定管控辦法,有效全面地確保ADAS系統在整車安裝的各環節得到嚴密的管理,本文提到的工藝管理辦法可為其他整車廠或生產線導入ADAS系統提供借鑒經驗。
參考文獻:
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