Procédé de détection et de configuration pour l'intégralité du soudage dans la carrosserie automobile

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 7929 (2022) Citer cet article

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Pour résoudre les problèmes de mauvaise intégralité du soudage et de configuration inefficace des panneaux de carrosserie en blanc automobile défectueux, nous proposons une méthode de détection et de configuration de l'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc automobile basée sur le jumeau numérique (DT) et la réalité mixte. (M). Le procédé utilise DT pour construire un cadre DT orienté MR pour les détections et la configuration de l'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc. Nous proposons une méthode pour construire une base de connaissances DT pour les panneaux, une méthode de détection de l'intégralité du soudage basée sur Yolov4 et une méthode de configuration basée sur MR pour l'intégralité du soudage dans les panneaux. Notre équipe développe un système de détection et de configuration de l’intégralité du soudage des panneaux pour valider pleinement l’efficacité de la méthode.

Avec le développement et l’application rapides d’une nouvelle génération de technologies de l’information, l’industrie manufacturière mondiale s’accélère vers la numérisation, la mise en réseau et l’intelligence. La fabrication intelligente reçoit de plus en plus d’attention de la part de divers pays1. L'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc, en tant que composant principal du véhicule, est la clé de l'efficacité de la production de carrosserie en blanc. Afin de répondre aux exigences du processus, les boulons, écrous, goupilles de positionnement et autres types de pièces doivent être soudés sur les positions spécifiques des trous de certains panneaux avant d'être fusionnés en pièces de carrosserie en blanc. Cependant, en raison de la grande variété de panneaux et du petit volume de pièces soudées, il est facile d'omettre des pièces soudées uniquement par le jugement des travailleurs et par soudage manuel, ce qui rend difficile la garantie de l'intégrité du soudage des panneaux. À l'heure actuelle, il existe des limites dans les moyens de détection et de configuration de l'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc, principalement dans deux domaines :

Il manque une méthode efficace pour détecter l’intégralité du soudage des panneaux. Premièrement, la détection manuelle est encore largement utilisée, mais elle comporte beaucoup d’incertitude et nécessite beaucoup de main d’œuvre. De plus, lors de l'utilisation du capteur de proximité traditionnel pour la détection, le capteur est facilement endommagé, ce qui entraîne une faible efficacité de détection et une faible précision.

La méthode de configuration de l’intégralité du soudage des panneaux doit être améliorée. À l’heure actuelle, le processus de guidage repose principalement sur des dessins en deux dimensions, tandis que les résultats sous forme de graphiques 2D ne sont pas intuitifs.

En tant que nouvelle méthode d'application de fabrication intelligente, Digital Twin (DT) consiste à créer numériquement le modèle virtuel d'une entité physique, via une cartographie bidirectionnelle et une interaction en temps réel entre les entités physiques et les modèles virtuels, et à parvenir à une conception optimale des applications industrielles. produits, simulation de planification de ligne de production, optimisation des processus de fabrication et contrôle des opérations de service2. Le concept de DT a été proposé pour la première fois par le professeur Grieves de l'Université du Michigan en 2003 dans un cours de PLM (Product Lifecycle Management)3. DT a été utilisé dans plus de 40 secteurs de la fabrication aérospatiale, médicale, de ville intelligente, de bâtiment intelligent et automobile4,5,6,7. La réalité mixte (MR) peut réaliser une interaction de données d'intégration virtuelle-réelle et aider à l'optimisation des décisions grâce à la collecte de données en temps réel, à la construction de scènes et à l'enregistrement virtuel-réel8. Les méthodes de détection de fusion basées sur DT et MR peuvent fournir un support numérique et intelligent pour la détection et la configuration de l'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc, améliorant ainsi efficacement l'efficacité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc.

Cet article propose une méthode basée sur DT pour détecter et configurer l'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc. Sur cette base, notre équipe développe un système qui réalise la fusion des informations physiques et l'interaction visuelle dans la détection et la configuration de l'intégralité du soudage des panneaux, ce qui améliore l'efficacité du soudage de la carrosserie en blanc. La structure globale du document est la suivante : Sect. 1 résume les recherches menées par des chercheurs sur les lignes de production intelligentes d'ateliers jumeaux numériques et la détection de la qualité des pièces par RM. La section 2 donne un cadre pour détecter et configurer l'intégralité du soudage des panneaux de carrosserie en blanc basé sur DT. La section 3, une méthode de construction de base de connaissances pour le DT des panneaux de carrosserie en blanc et une méthode de détection de l'intégralité du soudage des panneaux sont proposées. La section 4 valide l'approche proposée à travers des cas typiques et propose une analyse comparative. La section 5 résume l'étude et fournit des orientations pour les recherches futures.