车辆辅助系统生产线装配和检测工艺研究

韦军 杜玉峰 王丽华

摘 要：随着汽车市场对车辆辅助系统的需求日益增大，汽车厂越来越多的生产线需部署相关的制造工艺。文章围绕车辆辅助系统的零件安装、校准和检测等关键问题进行研究，研究驾驶辅助系统的零件从来料接收到整车下线所涉及的工艺环节，制订生产线车辆辅助系统工艺管控办法。

关键词：ADAS；工艺流程；装配工艺；下线校准

中图分类号：U468.2 文献标志码：A 文章编号：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

隨着汽车智能网联汽车技术的推广，车辆高级驾驶辅助系统（ADAS）已在越来越多的车上普及。对于整车厂而言，越来越多的生产线需部署ADAS生产工艺体系。本文将从ADAS零件构成、装配、返修、下线校准等环节开展研究，建立一套整车厂ADAS生产工艺管控办法。

1 零件构成

ADAS是一个主动安全功能集成控制系统，利用雷达、摄像头等传感器采集汽车周边环境数据，进行静态、动态物体的识别、跟踪，控制系统结合地图数据进行做出行为决策，使驾驶者觉察可能发生的危险，必要情况下直接控制车辆以避免碰撞，可有效提升驾驶安全性、舒适性。

ADAS关键技术主要有：传感器技术（摄像头、雷达），芯片与算法。雷达分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达，超声波雷达技术门槛较低；激光雷达成本高昂，暂未商业化；毫米波雷达成本在两者之间，技术门槛略高。本文仅研究当前主流的ADAS技术及其相关的整车厂生产工艺。

主流的ADAS通常零件构成由摄像头和毫米波雷达组成，摄像头设置在前档玻璃内部后端上，即车内后视镜旁；毫米波雷达设置在车辆前端，前保险杠下部。前档玻璃、前防撞梁上设计有对应的支架及装饰盖。因ADAS功能涉及的零件部件广，包含ESC模块总成、EPS转向管柱总成、车身控制模块总成、转向器、转向中间轴、左右转向外拉杆、副车架总成、前悬、后悬。

2 工艺流程

整车厂零部件安装有一套完整的工艺流程，大件、功能件、底盘件等不同车型的产品设计也需遵循原有的工艺流程。因此，设定ADAS零件的工艺流程时，首先考虑大件的零件安装工序，在其周边安排ADAS零件的安装。并且根据其零件特性，整车厂需要对摄像头、雷达进行在线配置，即用数据写入的方式配置摄像头、雷达的规格；此外还需要对其进行校准，即通过反射的原理将摄像头、雷达的初始状态进行调整以确保ADAS的精度；另外在校准前，整车厂需要通过电路通讯的方式打开零件的工厂模式，校准完毕后，再以同样的方式进行工厂模式的关闭。经研究，ADAS的工艺流程设定如图3。

3 装配工艺

摄像头、雷达属于高精密电器元器件，价格高昂，其在主机厂装配前，厂内还需要运输、拆包装、取件，这些环节的管理也需并到装配工艺的管理范畴内，形成闭环管控。

首先，包装、运输、取件的管理要求设定如下：

（1）摄像头出厂时装有镜头保护帽，保护镜头不受损坏。

（2）根据包装标准，摄像头需被包装在的半透明静电保护袋里。

（3）运输箱子内均用硬纸板分隔成独立的空间安放摄像头。

（4）运输过程中温度不能连续72个小时超过+40℃，湿度最大80%。

（5）拆卸后包装温度10℃到40℃，湿度最大80%，时间越短越好。

（6）雷达标签仅供扫描追溯码，不可触碰，以免破坏雷达气压平衡膜。

（7）插件不被污染或破坏或划痕；目测雷达本体无破坏或划痕；确保雷达本体与中间支架无松动。

摄像头的安装、拆卸工艺管理要求设定如下：

（1）防尘护套只能是在摄像头安装前拆下。

（2）安装时，防止静电放电损坏，禁止触摸镜头。

（3）确保接插件拔插次数在10次以下；不可触摸摄像头插头针脚。

（4）安装时，摄像头左上挂耳、右上挂耳与金属弹簧片紧密配合，且均有“咔”声；装好后，确认摄像头与金属弹簧片均应无松动。

（5）拆卸：拆卸前，小心拔出线束端接插件，并确保接插件及针脚不被损坏；摄像头外壳损坏或变形时勿装车；严禁接触或施加力于镜头附近区域。

雷达的安装、拆卸工艺管理要求设定如下：

（1）安装时，驾驶辅助雷达总成三个固定螺杆依次按右上、左上、右下顺序压入限位卡扣要有明显的“咔”声，建议压入螺杆同时用手指从后面顶住对应卡扣以免卡扣受力过大；装好后，把驾驶辅助雷达沿着卡扣轴向稍往前拉，确保三个螺杆应无松动。

（2）安装驾驶辅助雷达时，不可对驾驶辅助雷达无固定螺钉的左下角部分施加力。

（3）安装过程不可触碰雷达标签。

（4）确保接插件拔插次数在10次以下；不可触摸雷达插头针脚。

（5）安装前，如果驾驶辅助雷达掉落在地上，則该件不能装车。

（6）驾驶辅助雷达限位卡扣为一次性使用，如果在驾驶辅助雷达装好后又拔出雷达，则对应卡扣的卡接力会减小、需废弃该卡扣（图4）。

4 返修工艺

因ADAS关联的零件较多，并且工序流程严格，因此除以上装配考量外，还需针对特定的情况，对返修要求做如下规定：

（1）更换或重新安装ESC模块总成、EPS转向管柱总成、车身控制模块总成、转向器、转向中间轴、左右转向外拉杆、副车架总成、前悬、后悬、驾驶辅助雷达、驾驶辅助摄像头、前减振支柱总成（带弹簧）、前螺旋弹簧总成、后螺旋弹簧、后减振器总成、前上防撞杆总成、前挡风玻璃总成后需重新进行EPS初始化（包含打开雷达和摄像头的工厂模式）、驾驶辅助系统下线校准、ECU检测（包含关闭雷达和摄像头的工厂模式和清除故障代码）。

（2）更换或重新安装发动机控制模块总成、变速箱控制模块总成、ESC模块总成、EPS转向管柱总成、车身控制模块总成、网关控制模块总成、多媒体播放器/导航系统控制器、组合开关总成、方向盘总成、组合仪表总成等关联模块后、需重新进行ECU检测（包含确认驾驶辅助雷达、摄像头是否有故障，如有故障需要清除）。

（3）返修如影响EPS中位，需重新进行中位校准及四轮定位及跑偏测试。

5 下线校准

在生产线安装过程中，摄像头支架或前挡风玻璃的制造公差及安装公差等因素可能会对摄像头偏离规定的安装位置。为补偿上述偏差，必须对摄像头进行校准。摄像头校准过程无需机械调节。雷达校准是通过确定雷达轴线与车辆行驶轴线在水平及垂直方向上的偏差，再通过调整使二者重合或在一个允许的范围内。为配合校准，整车厂需设置反射板、校准板及其配套诊断软件，其场地、环节、尺寸、精度、位置、距离、诊断流程等技术条件需满足摄像头、雷达的产品特性，这些特性一般由零件供应商进行输入。下线校准流程设定如图5。

校准要求为：将车辆停在四轮定位仪上，在方向盘角度锁定在0°±0.5°（屏幕上显示）后：

（1）连接车辆诊断插口；按下设备遥控器“开始”按钮，进入雷达校准。

（2）雷达板移动到预定位置，并按-2、0、+2三个角度翻转反射板，并在显示器上显示要调整螺栓及调整转动圈数。

（3）按提示完成调整后，按下遥控器“是”按钮，重复步骤8，直至调整OK。

（4）雷达调整完成后，雷达反射板返回初始位置。

（5）设备提示按下遥控器“开始”按钮，进入摄像头校准。

（6）设备启动校准板，移动至预定位置，进入校准流程。

（7）标定完成后，将钥匙打到0FF档，再启动发动机，驶离工位。

6 结束语

本文对主流的车辆辅助驾驶系统生产线工艺进行了研究，从其零件构成、工艺流程、运输、存储、取件、装配、拆卸、返修、校准等工艺开展了分析和制定管控办法，有效全面地确保ADAS系统在整车安装的各环节得到严密的管理，本文提到的工艺管理办法可为其他整车厂或生产线导入ADAS系统提供借鉴经验。

参考文献：

[1]赵津，杜志彬，张庆余，等.中国乘用车ADAS市场发展趋势浅析[J].时代汽车，2019（02）.

[2]洪翎，王强，刘道全.乘用车总装检测线工艺设计及应用[J].机械制造与自动化，2017（03）.