智能制造车门检测设备的设计开发

李光 冯波 李志光 张争光 汪勤

摘 要：基于汽车智能制造生产线，在车辆下线调试中，时常出现的车门相关电器问题，排查分析结果是车门零部件的缺陷、漏装、装配错误等问题，然后再进行车门返修;对于这样的问题既浪费大量时间又浪费大量人力，最后还导致车辆交付延期，影响试验。本文主要阐述采用人机互动的方式，实现单独车门上的电器系统的智能自动化检测，其主要应用操作过程是，将检测设备和被检测车门连接好，启动检测设备开始检测，电阻值测量类设备自动测量，如玻璃升降功能检测，设备在发出诊断信令后，提示检测人员操作玻璃升降器的上升或下降开关，操作员执行玻璃升降操作后并观察实际执行情况，这时检测设备询问玻璃升降器是否执行成功，操作员反馈实际结果后，就可以开始其他功能检测，以此类推去执行完成整个车门的其他电器功能检测。该方案采用的是基于检测电脑外加CAN总线、程控电源、程控万用表，再通过对检测电脑进行软件编程，以实现对车门的扬声器、后视镜、玻璃升降器、车门开关背光的自动化检测，并输出检测报告。此方案的优点在于人机互动、自动化高、检测的系统性完整、效率高。

关键词：车辆检测 车门检测 检测设备 车门自动化检测 车门智能化检测

Abstract：Based on the automobile intelligent manufacturing production line， in the vehicle off-line debugging， the door-related electrical problems often appear， the results of the investigation and analysis are the defects of the door parts， missing installation， assembly errors， etc.， and then the door is repaired. The problem not only wastes a lot of time but also a lot of manpower， and finally leads to delays in vehicle delivery， which affects the test. This article mainly describes the use of human-computer interaction to realize intelligent automatic detection of electrical systems on separate doors. The main application and operation process is to connect the door detection equipment to the detected vehicle door， start the detection equipment to start the detection， and the resistance measurement， and equipment automatic measurement， such as glass lift function detection. After the device sends out diagnostic signaling， it prompts the inspector to operate the glass lifter's up or down switch. After the operator performs the glass lift operation and observes the actual execution， the detection device asks the glass lifter after the operator feedbacks， and the actual result. The operator can start other function tests etc. to perform other electrical function tests of the entire door. The solution is based on the detection computer plus CAN bus， program-controlled power supply， and program-controlled multimeter， and then through the software programming of the detection computer， to realize the automatic detection of the door speaker， rearview mirror， glass lifter， and door switch backlight. The advantages of this solution are human-computer interaction， high automation， complete detection system， and high efficiency.

Key words：vehicle inspection， door inspection， inspection equipment， automatic door inspection， intelligent door inspection

1 前言

近年来智能制造技术不断得到突破和提升，汽车行业的整车制造逐渐发展为模块化分装的生产线模式，如仪表台分装、副仪表分装、车门分装、后背门分装、前保险杠分装、后保险杠分装等。然而每个分装工位装配完成后，如何进行交付检测，如何确保本工位的產品是合格，以避免整车装配完成后才发现有故障和问题，这时将涉及整车故障分析排查和整车返修解决故障，从而浪费了很多的资源去分析解决故障，同时也降低了整车生产线的效率。

该设备就是针对车门分装工位设计开发的检测设备，其检测方案是将检测设备通过线缆接插件连接到车门的电气接口，并给车门提供电源、测量其电压电阻值以及发送/接收网络总线信号，从而实现对车门上电电器相关部件的电阻、电压值进行测量，以及通过诊断对ECU进行故障诊断和零件信息核对，最终实现对车门分装产品的检测目的。

2 设备的使用场景及总体设计方案

该设备应用于车门分装完成后，即将交付总装主线进行车门合装之前。在此主要用于检测车门分装结果、确保交付质量，同时也是为整车合装车门做好输入检测，确保最终整车装配的合格率。

该设备的总体设计方案，如图1：

3 检测设备的设计及应用逻辑流程

车门检测设备包含了操作显示屏幕、检测设备主机柜、输入输出电缆、接线盒、检测接头，具体实施细节如下;

●显示屏采用的是液晶触摸屏;

●设备主机的核心是一个微型计算机，集成了CAN总线收发模块，其中软件配置工作在此进行;

●电源输出控制采用程控电源模块，主要用于为被检测系统提供电源;

●电压、电阻测量采用程控万用表，主要用于测量电器连通性;

●交流电源转直流电源，用于电源变压为设备自身提供电源;

●其接线盒采用的是线束分线盒，并附带有多个线束连接器;

●检测接头采用和被测系统所匹配接插件。

车门检测设备的主要应用逻辑流程如图2：

4 车门检测设备的功能实现策略

4.1 设备电源

设备电源采用外接220V交流电源，经过变压稳压到13V，供给设备自身及检测对象车门，设备配备专门的电源开关。

4.2 设备检测接口

设备检测接口由车门对接的接插件、线缆、连接设备的接线盒组成。其中与被检测系统对接的接插件是专用的，不能适用于所有项目，如要用于别的项目需要更换接插件;线缆目前定义为1.5m长度，线缆芯数和接插件PIN数相同;接线盒直接与设备连接，接线盒的接口定义已经固定好，线缆可根据接插件定义桥接到接线盒的对应接口上，接线盒最大的作用和目的就是匹配适应不同项目车门接插件的不同定义。

4.3 设备接线盒

设备接线盒已经定义好的接口有待测车门的供电电源、电源地、电压电阻测量回路、CAN总线通讯接口等（都有多路预留备用）;设备接线盒的作用和目的就是，适配不同项目上不同车门的接插件及针脚定义，通过更换检测接插件及线缆并重新匹配连接接线盒，再通过电脑对设备进行设置和配置，就可以实现该检测设备通用于不同项目和有差异的车门。

4.4 设备操控界面

设备采用触摸屏和操作用户进行信息交互，操作用户可在触摸屏上了解设备信息及提示信息，也可选择功能启动以及执行结果反馈。

4.5 设备参数编程

通过网络电脑可以连接访问设备，然后对设备进行检测参数编程，设置电阻值检测范围及判断条件，设置屏蔽诊断服务功能以及诊断服务参数，可以增添也可以 减少诊断服务。

4.6 电阻值测量

将车门检测接口连接好，设备向待检测电阻值的回路供电，然后根据供电电压和回路电流就可以计算出电阻值，再根据设定的电阻值范围判断是否合格。

4.7 玻璃升降器功能检测

设备向车门提供正常工作电源，设备模拟车身向车门控制模块发送CAN网络信号，使能车窗打开关闭功能。然后在设备界面提示操作者，通过操作车窗开关关闭或者打开车窗，同时弹出对话框要求操作者反馈功能是否正常，操作者反馈执行结果后本项检测完成。

4.8 转向灯点亮检测

设备向车门提供正常工作电源，设备模拟车身向车门控制模块发送转向灯点亮请求的CAN网络信号，同时设备界面弹出对话框，要求操作者反馈转向灯是否点亮，操作者反馈执行结果后本项检测完成。

4.9 车门开关背光点亮测试

设备向车门提供正常工作电源，设备模拟车身向车门控制模块发送开关背光点亮请求的CAN网络信号，同时设备界面弹出对话框，要求操作者反馈开关背光是否点亮，操作者反馈执行结果后本项检测完成。

4.10 打印车门检测报告

设备根据本次检测的扬声器电阻值、车窗升降功能、转向灯点亮功能、车门开关背光点亮功能的结果，进行汇总后打印本次车门的检测报告，将报告在设备界面进行展示。操作者确认后，即可开始下次车门检测工作。

4.11 车门检测设备软件层配置

车门检测设备软件层配置，主要包含以下几方面：

A.检测功能项目配置，也就是都检测那些电器功能，例如车窗开启关闭、转向灯点亮、扬声器电阻等等;

B.检测功能通道配置，为每个检测功能配置检测通道，以及检测参数;

C.CAN总线检测的网络协议配置，确保网络信号解析正确;

D.设置检测功能流程以及检测过程的操作及提示方式。

5 本文主要解决的技术问题如下

A、在整车下线后，检出车门电器零部件的单件质量缺陷;

B、在整车下线后，检出车门分装过程中人工漏装少装问题;

C、在整车下线后，检出车门分装过程中人工装配错误问题;

6 本文的主要创新点

A、为单独的车门提供可以工作的环境条件;

B、采用了人机互动的方式解决复杂的电器功能检测过程;

C、可按照既定流程协助人工实现智能自动化的电器功能检测;

7 结束语

本文论述的车门检测设备方案的优势及优点如下：

A、通过软件配置和接线盒设置，可以轻易的实现应用于其他项目的车门检测;

B、通过软件配置和接线盒设置，可以轻易的实现应用于仪表台或后背门检测;

基金项目：新能源汽车智能制造国家地方联合工程研究中心项目。

参考文献：

[1]Geely Diagnostic Requirement Specification V3.2.

作者简介

李光：（1981.09—），男，陜西蓝田人，毕业于西安石油大学，计算机科学与技术-本科，现就职于吉利汽车研究院（宁波）有限公司，主任工程师。研究方向：车辆电子电器功能设计开发、测试验证。