方向柱對中技術

1、方向柱對中技術作者姓名1：楊東偉 作者姓名2：李夢奇(1.東風本田汽車有限公司總裝一科技術系,市 郵政編碼 430056；2. 東風本田汽車有限公司總裝一科技術系,市 郵政編碼 430056；)摘要：方向盤的正確安裝直接影響汽車的駕駛性，使用手動對中設備和自動對中設備均可確定方向柱的對中位置，從而使方向盤的安裝有了依據(jù)。手動對中與自動對中設備原理類似，構造不同。手動對中設備精度低，誤差大，但成本低廉，自動對中設備精度高，誤差小，但造價高。關鍵詞：方向盤；方向柱；手動對中設備；自動對中設備； 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、汽車轉向系統(tǒng)原理- 1 -2、為什么要實現(xiàn)方向柱的對中定位- 1 -3、方向柱的手動對中定位- 2 -4、方向柱的自動對中定位- 3 -5、手動與自動對中設備優(yōu)缺點對比- 5 -6、結論- 5 -方向柱對中技術前言：方向盤是掌握汽車行駛方向、體驗駕駛操控性的重要工具，方向盤的安裝正確與否不僅會影響客戶的駕駛體驗，而且還會影響駕駛的安全性。如何保證方向盤的正確安裝，我們重點介紹兩種方式供大家參考。1、汽車轉向系統(tǒng)原理汽車轉向時，方向盤帶動方向柱轉動，方向柱帶動轉向橫拉桿運動，轉向橫拉桿帶動轉向節(jié)運動，轉

6、向節(jié)帶動制動盤運動，輪胎安裝在制動盤上，最終會實現(xiàn)汽車轉向。輪胎制動盤轉向節(jié)轉向橫拉桿方向柱方向盤圖1：轉向系統(tǒng)構成圖2、為什么要實現(xiàn)方向柱的對中定位東風本田汽車有限公司的方向盤是通過方向盤的33個相同內花鍵與方向柱的33個相同外花鍵嚙合連接，方向盤與方向柱可以進行任何角度的安裝。很可能形成當前輪直中時，而方向盤的兩幅條不處在水平位置上。幅條位置的隨意性，不僅給司機操作帶來不便，而且還給司機判定汽車行駛方向帶來錯覺，有可能造成安全事故。所以，方向盤的正確安裝是轉向操縱系統(tǒng)安裝中的一個不可忽略的環(huán)節(jié)。東風本田汽車方向盤的的正確安裝狀態(tài)如下圖所示。在左右輪胎擺正的狀態(tài)下，倒八字形幅條應朝垂直向下，

7、另外一字形幅條應水平。這樣司機在轉向操作中，便于握住幅條使力，也便于判別轉彎量的大小。圖2：方向盤正確安裝狀態(tài)與錯誤安裝狀態(tài)3、方向柱的手動對中定位方向盤與方向柱是固定連接，如果方向柱的姿態(tài)是正確的，且方向盤按照圖2中的姿態(tài)安裝，則方向盤的姿態(tài)也是正確的。在東風本田汽車有限公司12萬臺產能時，使用的是手動方向柱對中設備，如圖3所示：圖3：手動對中裝置構成 該對中設備的操作流程如下：作業(yè)員作業(yè)時打開電源，將花鍵軸套在方向柱上，定位銷插入儀表定位孔中；逆時針搖動手柄，直至鎖止點，此過程中液晶屏會顯示一個逐漸減小的數(shù)字（此數(shù)字是內置傳感器檢測角度變化的模擬量）；按左側清零按扭，將模擬量數(shù)字清零；順時

8、針搖動手柄，此過程中液晶屏顯示數(shù)字從0逐漸變大，到達鎖止點后，數(shù)字不再變化，記為數(shù)字a；按左側對中按扭，模擬量數(shù)字減半，記為數(shù)字b，則b=a/2；逆時針搖動手柄，此過程中液晶屏顯示數(shù)字b逐漸減??；當數(shù)字b變?yōu)榱銜r，將對中工具從方向柱上取下；將畫線治具套在方向柱上，畫標識線，然后取下畫線治具；后續(xù)工位依據(jù)標識線安裝方向盤；該工具核心部件是傳感器、計數(shù)器及數(shù)碼管。圖4：手動對中設備工作原理簡介主動輪與手輪同軸，主動輪直徑1=50mm，從動輪直徑2=20mm；從動輪上有12個計數(shù)齒，即當從動輪每轉動360/12=30時,計數(shù)齒與傳感器碰撞,傳感器將信息傳遞給計數(shù)器,計數(shù)器記錄數(shù)據(jù),通過計算可得出計數(shù)

9、器每計一個數(shù)字主動輪旋轉角度=30/（1/2）=30/(50/20)=12即手輪旋轉度數(shù)小于12時,計數(shù)器就檢測不到角度變化的。該原理簡單，費用低廉，易于保養(yǎng)維護。但是，需要作業(yè)員手動操作，每臺車需要旋轉設備約6圈，作業(yè)負擔重。且整體結構精度不高，作業(yè)員在疲勞的狀態(tài)下可能搖動對中設備達不到鎖止點即停止搖動，這樣綜合誤差就很大，導致方向柱達不到對中位置，會使方向盤裝偏的不良率提升。據(jù)統(tǒng)計，手動方向對中設備對中不良率平均為15%。4、方向柱的自動對中定位現(xiàn)在東風本田汽車有限公司一工廠及二工廠均已采用方向柱自動對中技術，以二工廠方向對中設備舉例分析：4.1 設備構成圖5：自動對中裝置構成圖此為便攜式

10、自動對中儀，設備主體由打標桿、操作盤、伺服電機、把手、定位銷及套筒組成，整體重量4kg，便于手持操作。4.2 設備作業(yè)流程作業(yè)流程如下：將方向盤對中儀的內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；按啟動鍵，伺服電機帶動內花鍵軸逆時針旋轉至鎖止點（達到一定的扭矩，扭矩不超過15nm），不記錄脈沖數(shù)；伺服電機帶動內花鍵軸順時針轉至鎖止點（一定的扭矩），并記錄脈沖數(shù)；通過plc計算對中脈沖值，伺服電機帶動內花鍵軸逆時針旋轉相應脈沖角度，并有聲音提示；作業(yè)員手動按下打標桿，在方向柱上打下記號，供后續(xù)作業(yè)員裝配方向盤時對位。以上牽涉到中心位置的計算，這個可以通過簡單的除法得到：由plc控制

11、伺服電機在第一次逆時針旋轉到位后，將脈沖值清0；伺服電機順時針旋轉至鎖止點后，得到旋轉脈沖為a；則第二次逆時針旋轉需要旋轉脈沖b=a/2，可使方向柱轉至對中位置；圖6：自動對中設備工作流程圖自動對中設備采用三菱伺服電機，電機每轉一圈，編碼器記錄脈沖數(shù)8000，則1個脈沖=3608000= 0.045電機每轉一圈，脈沖波動約10個，則電機旋轉誤差值為q=0.04510=0.45遠遠小于手動對中設備12的誤差。且實際品質檢測表明，使用自動對中設備后方向盤對中不良率約為1%，遠遠低于手動對中15%的不良率。5、手動與自動對中設備優(yōu)缺點對比重量動力計數(shù)功能對中不良率費用維修難度手動對中設備3kg人工傳感器及計數(shù)器15%10千元自動對中設備4kg自動伺服編碼器1%300千元 通過以上對比分析，我們可以看到雖然自動對中設備一次投入大，但是可以減輕作業(yè)員的操作負擔，并且可以提高對中品質，是非常不錯的選擇。各公司可按照自己的實際來選擇手動或自動對中設備。6、結論使用手動或自動對中設備，原理相同，均是將轉向系統(tǒng)左鎖止點到右鎖止點的旋轉角度記為a，則從一個鎖止點向另一鎖止點方向旋轉角度b=a/2，即可得到方向柱對中位置。此在方向柱上做好標記，后續(xù)作業(yè)員根據(jù)標記安裝方向盤，即可保證方向盤的正確