方向柱對(duì)中技術(shù)

1、方向柱對(duì)中技術(shù)作者姓名1：楊東偉 作者姓名2：李夢(mèng)奇(1.東風(fēng)本田汽車有限公司總裝一科技術(shù)系,市 郵政編碼 430056；2. 東風(fēng)本田汽車有限公司總裝一科技術(shù)系,市 郵政編碼 430056；)摘要：方向盤(pán)的正確安裝直接影響汽車的駕駛性，使用手動(dòng)對(duì)中設(shè)備和自動(dòng)對(duì)中設(shè)備均可確定方向柱的對(duì)中位置，從而使方向盤(pán)的安裝有了依據(jù)。手動(dòng)對(duì)中與自動(dòng)對(duì)中設(shè)備原理類似，構(gòu)造不同。手動(dòng)對(duì)中設(shè)備精度低，誤差大，但成本低廉，自動(dòng)對(duì)中設(shè)備精度高，誤差小，但造價(jià)高。關(guān)鍵詞：方向盤(pán)；方向柱；手動(dòng)對(duì)中設(shè)備；自動(dòng)對(duì)中設(shè)備； the technology of finding the right position of stee

2、ring columnauthor name1: dongwei yang author name2:mengqi li1.author address: dongfeng honda automobile company limited asembly frame department technology section2.author address: dongfeng honda automobile company limited asembly frame department technology sectionabstract: the correctness of insta

3、lling steering wheel directly affects the driving of cars.using the manual device and automatic device for finding the right position of steering column can determine the direction of the steering column in position, so that the steering wheel has standard for installation. manual and automatic devi

4、ce have similar principle but different structures. the accuracy of manual device is low,but the price of if is also low.the automatic has high acuracy and high price.keywords: steering wheel；steering column；manual device or finding the right position of steering column；automatic device or finding t

5、he right position of steering column；前言：- 1 -1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理- 1 -2、為什么要實(shí)現(xiàn)方向柱的對(duì)中定位- 1 -3、方向柱的手動(dòng)對(duì)中定位- 2 -4、方向柱的自動(dòng)對(duì)中定位- 3 -5、手動(dòng)與自動(dòng)對(duì)中設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比- 5 -6、結(jié)論- 5 -方向柱對(duì)中技術(shù)前言：方向盤(pán)是掌握汽車行駛方向、體驗(yàn)駕駛操控性的重要工具，方向盤(pán)的安裝正確與否不僅會(huì)影響客戶的駕駛體驗(yàn)，而且還會(huì)影響駕駛的安全性。如何保證方向盤(pán)的正確安裝，我們重點(diǎn)介紹兩種方式供大家參考。1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，方向盤(pán)帶動(dòng)方向柱轉(zhuǎn)動(dòng)，方向柱帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)

6、向節(jié)帶動(dòng)制動(dòng)盤(pán)運(yùn)動(dòng)，輪胎安裝在制動(dòng)盤(pán)上，最終會(huì)實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。輪胎制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向橫拉桿方向柱方向盤(pán)圖1：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成圖2、為什么要實(shí)現(xiàn)方向柱的對(duì)中定位東風(fēng)本田汽車有限公司的方向盤(pán)是通過(guò)方向盤(pán)的33個(gè)相同內(nèi)花鍵與方向柱的33個(gè)相同外花鍵嚙合連接，方向盤(pán)與方向柱可以進(jìn)行任何角度的安裝。很可能形成當(dāng)前輪直中時(shí)，而方向盤(pán)的兩幅條不處在水平位置上。幅條位置的隨意性，不僅給司機(jī)操作帶來(lái)不便，而且還給司機(jī)判定汽車行駛方向帶來(lái)錯(cuò)覺(jué)，有可能造成安全事故。所以，方向盤(pán)的正確安裝是轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)安裝中的一個(gè)不可忽略的環(huán)節(jié)。東風(fēng)本田汽車方向盤(pán)的的正確安裝狀態(tài)如下圖所示。在左右輪胎擺正的狀態(tài)下，倒八字形幅條應(yīng)朝垂直向下，

7、另外一字形幅條應(yīng)水平。這樣司機(jī)在轉(zhuǎn)向操作中，便于握住幅條使力，也便于判別轉(zhuǎn)彎量的大小。圖2：方向盤(pán)正確安裝狀態(tài)與錯(cuò)誤安裝狀態(tài)3、方向柱的手動(dòng)對(duì)中定位方向盤(pán)與方向柱是固定連接，如果方向柱的姿態(tài)是正確的，且方向盤(pán)按照?qǐng)D2中的姿態(tài)安裝，則方向盤(pán)的姿態(tài)也是正確的。在東風(fēng)本田汽車有限公司12萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)能時(shí)，使用的是手動(dòng)方向柱對(duì)中設(shè)備，如圖3所示：圖3：手動(dòng)對(duì)中裝置構(gòu)成 該對(duì)中設(shè)備的操作流程如下：作業(yè)員作業(yè)時(shí)打開(kāi)電源，將花鍵軸套在方向柱上，定位銷插入儀表定位孔中；逆時(shí)針搖動(dòng)手柄，直至鎖止點(diǎn)，此過(guò)程中液晶屏?xí)@示一個(gè)逐漸減小的數(shù)字（此數(shù)字是內(nèi)置傳感器檢測(cè)角度變化的模擬量）；按左側(cè)清零按扭，將模擬量數(shù)字清零；順時(shí)

8、針搖動(dòng)手柄，此過(guò)程中液晶屏顯示數(shù)字從0逐漸變大，到達(dá)鎖止點(diǎn)后，數(shù)字不再變化，記為數(shù)字a；按左側(cè)對(duì)中按扭，模擬量數(shù)字減半，記為數(shù)字b，則b=a/2；逆時(shí)針搖動(dòng)手柄，此過(guò)程中液晶屏顯示數(shù)字b逐漸減??；當(dāng)數(shù)字b變?yōu)榱銜r(shí)，將對(duì)中工具從方向柱上取下；將畫(huà)線治具套在方向柱上，畫(huà)標(biāo)識(shí)線，然后取下畫(huà)線治具；后續(xù)工位依據(jù)標(biāo)識(shí)線安裝方向盤(pán)；該工具核心部件是傳感器、計(jì)數(shù)器及數(shù)碼管。圖4：手動(dòng)對(duì)中設(shè)備工作原理簡(jiǎn)介主動(dòng)輪與手輪同軸，主動(dòng)輪直徑1=50mm，從動(dòng)輪直徑2=20mm；從動(dòng)輪上有12個(gè)計(jì)數(shù)齒，即當(dāng)從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)動(dòng)360/12=30時(shí),計(jì)數(shù)齒與傳感器碰撞,傳感器將信息傳遞給計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器記錄數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算可得出計(jì)數(shù)

9、器每計(jì)一個(gè)數(shù)字主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)角度=30/（1/2）=30/(50/20)=12即手輪旋轉(zhuǎn)度數(shù)小于12時(shí),計(jì)數(shù)器就檢測(cè)不到角度變化的。該原理簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，易于保養(yǎng)維護(hù)。但是，需要作業(yè)員手動(dòng)操作，每臺(tái)車需要旋轉(zhuǎn)設(shè)備約6圈，作業(yè)負(fù)擔(dān)重。且整體結(jié)構(gòu)精度不高，作業(yè)員在疲勞的狀態(tài)下可能搖動(dòng)對(duì)中設(shè)備達(dá)不到鎖止點(diǎn)即停止搖動(dòng)，這樣綜合誤差就很大，導(dǎo)致方向柱達(dá)不到對(duì)中位置，會(huì)使方向盤(pán)裝偏的不良率提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，手動(dòng)方向?qū)χ性O(shè)備對(duì)中不良率平均為15%。4、方向柱的自動(dòng)對(duì)中定位現(xiàn)在東風(fēng)本田汽車有限公司一工廠及二工廠均已采用方向柱自動(dòng)對(duì)中技術(shù)，以二工廠方向?qū)χ性O(shè)備舉例分析：4.1 設(shè)備構(gòu)成圖5：自動(dòng)對(duì)中裝置構(gòu)成圖此為便攜式

10、自動(dòng)對(duì)中儀，設(shè)備主體由打標(biāo)桿、操作盤(pán)、伺服電機(jī)、把手、定位銷及套筒組成，整體重量4kg，便于手持操作。4.2 設(shè)備作業(yè)流程作業(yè)流程如下：將方向盤(pán)對(duì)中儀的內(nèi)花鍵軸與方向柱上的花鍵配合放置，定位銷插入儀表定位孔中；按啟動(dòng)鍵，伺服電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)花鍵軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至鎖止點(diǎn)（達(dá)到一定的扭矩，扭矩不超過(guò)15nm），不記錄脈沖數(shù)；伺服電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)花鍵軸順時(shí)針轉(zhuǎn)至鎖止點(diǎn)（一定的扭矩），并記錄脈沖數(shù)；通過(guò)plc計(jì)算對(duì)中脈沖值，伺服電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)花鍵軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)相應(yīng)脈沖角度，并有聲音提示；作業(yè)員手動(dòng)按下打標(biāo)桿，在方向柱上打下記號(hào)，供后續(xù)作業(yè)員裝配方向盤(pán)時(shí)對(duì)位。以上牽涉到中心位置的計(jì)算，這個(gè)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的除法得到：由plc控制

11、伺服電機(jī)在第一次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位后，將脈沖值清0；伺服電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至鎖止點(diǎn)后，得到旋轉(zhuǎn)脈沖為a；則第二次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)需要旋轉(zhuǎn)脈沖b=a/2，可使方向柱轉(zhuǎn)至對(duì)中位置；圖6：自動(dòng)對(duì)中設(shè)備工作流程圖自動(dòng)對(duì)中設(shè)備采用三菱伺服電機(jī)，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，編碼器記錄脈沖數(shù)8000，則1個(gè)脈沖=3608000= 0.045電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，脈沖波動(dòng)約10個(gè)，則電機(jī)旋轉(zhuǎn)誤差值為q=0.04510=0.45遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于手動(dòng)對(duì)中設(shè)備12的誤差。且實(shí)際品質(zhì)檢測(cè)表明，使用自動(dòng)對(duì)中設(shè)備后方向盤(pán)對(duì)中不良率約為1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于手動(dòng)對(duì)中15%的不良率。5、手動(dòng)與自動(dòng)對(duì)中設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比重量動(dòng)力計(jì)數(shù)功能對(duì)中不良率費(fèi)用維修難度手動(dòng)對(duì)中設(shè)備3kg人工傳感器及計(jì)數(shù)器15%10千元自動(dòng)對(duì)中設(shè)備4kg自動(dòng)伺服編碼器1%300千元 通過(guò)以上對(duì)比分析，我們可以看到雖然自動(dòng)對(duì)中設(shè)備一次投入大，但是可以減輕作業(yè)員的操作負(fù)擔(dān)，并且可以提高對(duì)中品質(zhì)，是非常不錯(cuò)的選擇。各公司可按照自己的實(shí)際來(lái)選擇手動(dòng)或自動(dòng)對(duì)中設(shè)備。6、結(jié)論使用手動(dòng)或自動(dòng)對(duì)中設(shè)備，原理相同，均是將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)左鎖止點(diǎn)到右鎖止點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度記為a，則從一個(gè)鎖止點(diǎn)向另一鎖止點(diǎn)方向旋轉(zhuǎn)角度b=a/2，即可得到方向柱對(duì)中位置。此在方向柱上做好標(biāo)記，后續(xù)作業(yè)員根據(jù)標(biāo)記安裝方向盤(pán)，即可保證方向盤(pán)的正確