Метод обнаружения и настройки полноты сварки кузова автомобиля.

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 7929 (2022) Цитировать эту статью

1542 Доступа

8 цитат

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Для решения проблем недостаточной полноты сварки и неэффективной настройки дефектных панелей кузова автомобиля мы предлагаем метод обнаружения и настройки полноты сварки панелей кузова автомобиля на основе цифрового двойника (DT) и смешанной реальности. (МИСТЕР). В этом методе используется DT для создания MR-ориентированной структуры DT для обнаружения и настройки полноты сварки панелей «кузов в белом». Мы предлагаем метод построения базы знаний DT для панелей, метод определения полноты сварки на основе Yolov4 и метод настройки полноты сварки панелей на основе MR. Наша команда разрабатывает систему определения и настройки полноты сварки панелей для полной проверки эффективности метода.

Благодаря быстрому развитию и применению информационных технологий нового поколения мировая обрабатывающая промышленность ускоряется в сторону цифровизации, создания сетей и интеллекта. Интеллектуальное производство привлекает все больше внимания в разных странах1. Сварочная полнота кузовных панелей, как основного узла автомобиля, является залогом эффективности кузовного производства. Чтобы соответствовать технологическим требованиям, болты, гайки, установочные штифты и другие типы деталей необходимо приваривать к определенным местам отверстий некоторых панелей, прежде чем они будут сплавлены в детали корпуса. Однако из-за большого разнообразия панелей и небольшого объема свариваемых деталей легко отказаться от сварных деталей только по усмотрению рабочих и при ручной сварке, что затрудняет обеспечение сварной целостности панелей. В настоящее время существуют ограничения в средствах определения и настройки сварки кузовных панелей, в основном по двум направлениям:

Отсутствует эффективный метод определения полноты сварки панелей. Во-первых, ручное обнаружение по-прежнему широко используется, но оно связано с большой неопределенностью и требует больших трудозатрат. Кроме того, при использовании традиционного датчика приближения для обнаружения датчик легко повредить, что приводит к низкой эффективности обнаружения и низкой точности.

Метод настройки полноты сварки панелей нуждается в совершенствовании. В настоящее время процесс наведения в основном опирается на двухмерные чертежи, а результаты в двухмерной графике не являются интуитивно понятными.

В качестве нового метода интеллектуального производственного приложения Digital Twin (DT) предназначен для создания виртуальной модели физического объекта в цифровом виде посредством двустороннего картирования и взаимодействия в реальном времени между физическими объектами и виртуальными моделями, а также для достижения оптимального проектирования промышленных объектов. продукты, моделирование планирования производственной линии, оптимизация производственного процесса и контроль операций обслуживания2. Концепция DT была впервые предложена профессором Гривсом из Мичиганского университета в 2003 году на курсе PLM (управление жизненным циклом продукта)3. DT используется более чем в 40 отраслях аэрокосмической, медицинской, умной городов, умных зданий и автомобилестроения4,5,6,7. Смешанная реальность (MR) может обеспечить взаимодействие данных интеграции виртуальной реальности и помочь в оптимизации решений посредством сбора данных в реальном времени, построения сцены и регистрации в виртуальной реальности8. Методы обнаружения сварки, основанные на DT и MR, могут обеспечить цифровую и интеллектуальную поддержку для определения и настройки полноты сварки панелей «body-in-white», эффективно повышая эффективность сварки панелей «body-in-white».

В данной статье предлагается основанный на DT метод определения и настройки полноты сварки панелей кузова в белом цвете. Основываясь на этом, наша команда разрабатывает систему, которая обеспечивает объединение физической информации и визуальное взаимодействие при определении и настройке полноты сварки панелей, что повышает эффективность сварки «кузов в белом». Общая структура статьи следующая: Разд. 1 суммирует исследования ученых в области интеллектуальных производственных линий цифровых двойников и определения качества заготовок на основе МРТ. В разделе 2 представлена ​​основа для определения и настройки полноты сварки панелей кузова в белом цвете на основе DT. В разделе 3 предложены метод построения базы знаний для ДТ кузовных панелей и метод контроля полноты сварки панелей. В разделе 4 проверяется эффективность предлагаемого подхода на примере типичных случаев и проводится сравнительный анализ. В разделе 5 подводятся итоги исследования и излагаются направления будущих исследований.