焊接是汽車制造中的重要工序之一，其技術要求很高，因此必須對焊接質量進行仔細的檢測。傳統的檢驗方法通常采用固定坐標測量機，但這種方法操作復雜、速度慢、周期長，只能對產品進行隨機檢驗。機器人檢測作為一種新的檢測方法，具有范圍大、非接觸、直觀、快速、精度高等優點，因此可以應用于汽車車身在線檢測，及時反饋產品的誤差信息，不僅提高了產品的合格率，而且為工藝改進和誤差減小提供了閉環反饋尺寸控制方法，符合現代制造業的質量工程要求。因此，我公司將機器人紅外檢測系統的應用添加到通岳汽車自動焊接生產線中。

機器人在線檢測系統的組成

測量系統由兩個對角排列的KUKA機器人、視覺傳感器、測量控制柜(包括測量計算機和圖像處理系統、用戶界面程序、服務器模塊等)組成。)，以及PLC控制柜系統(安全門模塊、光柵、RFID系統和z向傳感器)。其中，激光視覺探頭是獲取被測物體圖像信息的直接設備。利用半導體激光器作為光源的探頭，可以非接觸式在線測量車身上邊緣和定位孔的三維坐標或功能尺寸。主要技術參數為:分辨率0.01毫米，精度0.05毫米，測量時間0.5秒，工作距離200毫米，激光探頭和傳感器支架總質量約12公斤。

1.系統布局。

通岳自動化下線MB110站體兩側布置2臺巡檢機器人。為了測量車身內部的一些重要特征點，并考慮車身前后的關鍵功能點，通過機器人的三維仿真和現場布局，確定了檢測工作站的布局.

2.測點方案及仿真。

(1)測量點的計算。a車自動焊接線生產節奏為130s/臺，滑橇輸送時間為20s，機器人單個特征點檢測時間約為2.5s..根據這種計算，兩個機器人的至大測量點數為(130-20)/2.5 = 88點。

(2)測點的選擇、模擬和確認整個焊接生產線有四種關鍵的裝配狀態:側壁裝配、發動機艙裝配、地板裝配和車身裝配。我們只用一套在線檢測系統，就是BIW的在線檢測系統。因此，我們測量的點越多，在線監測的視野就越廣闊。計算機模擬前，以固定的三坐標測點為基礎，根據測點的重要性，通過計算機三維模擬和現場調試，確定了77個測點。

3.檢測的實現及其實現的功能。

(1)檢測過程如圖2所示。白色車身在滑軌上移動，直到檢測工作站停止并準確定位。線路控制器向檢測站控制器發送“到位”信號→站控制器向機器人發送“型號”和“開始”信號→機器人收到信號后開始工作，機器人在每個測量點向測量控制器發送“測量請求”和“測量點id”信號。等待測量控制器發回的“測量完成信號”→測量系統收到信號后開始測量并記錄數據，然后傳輸到測量分析軟件進行處理。測量結束后，向機器人發送“測量完成”信號→機器人收到“測量完成信號”后，開始移動到下一個測量點，從而完成所有待測點的測量。

(2)檢測系統可以實現三種功能:

a.車輛數據查詢和分析。整車數據查詢是根據整車車身進行查詢，反映整車車身狀況。車輛數據可以根據車身生產時間或車身數量進行查詢。查詢數據列表可以有多種排序方式:體數與點數、點數與體數、生產時間與班次等。數據顯示，使用三種不同的地面顏色來反映測量點的制造誤差。

b.功能維度分析。功能分析是對車身多個點的綜合評價。可以選擇某個時間段生產的車身進行功能尺寸評價，也可以選擇某個數字段的車身進行功能尺寸評價。至后，評估表中會列出車身數量、生產時間和各種功能維度，表中的數據可以根據選擇的功能維度項目顯示，也可以圖形化顯示。

c.統計功能。整條生產線產品質量的檢驗數據統計可分為月度統計和年度統計。對于每月日復一日的產品數據統計，可以選擇統計條件，如要統計的月份、發散網格數等。圖表可以以合格率或日產量的形式顯示。年度統計是以月度統計為基礎的，所以統計后每個月的數據都會出現在年度統計表中。

4.測量影響因素及注意事項。

在測量過程中，對影響測量精度的主要因素進行了驗證，總結如下:

(1)傳感器在采集圖片時，其姿態垂直于檢測特征平面時精度至高，測量精度隨著傾斜角度的增大而降低。

(2)溫度的影響可以忽略，但機器人本體運行過程中溫度的變化對測量值的影響較大，溫度的變化主要引起檢測特征面法線方向的偏差(垂直測量時)。在極限條件下，對精度的至大影響在0.2 mm左右，一般溫度影響不大。

(3)測量特性的影響越明顯，測量精度越高。比如邊緣線上測量點的測量精度高于邊緣線上的測量精度，平面孔的測量精度高于螺母孔的測量精度。

(4)機器人自身重復定位精度越高，測量精度越高。

5.實際效果。

經驗證明，它具有以下效果:測量速度快、精度高，實現了在線產品的100%檢測。當檢測數據與參考數據出現小批量偏差時，控制站會自動報警，工作人員可以及時發現問題。根據監測的趨勢圖分析，現場工程師可以大致確定問題的原因，指導解決問題的方向，縮小問題原因的范圍，縮短解決問題的時間。

通過該系統，可以及時發現問題，降低BIW的報修率和報廢率。自安裝該測量系統以來，沒有產品的批量維修和報廢。

目前，基于工業機器人的視覺檢測技術已經成為國外大公司的研究熱點。而且，工業機器人的柔性視覺檢測被各大汽車廠商視為未來在線檢測的應用趨勢。目前，工業機器人視覺檢測技術已經實現了汽車白車身在線柔性檢測、擋風玻璃自動安裝、車門自動安裝、激光焊縫檢測等。，并已成功應用于國際知名汽車廠商如寶馬、戴姆勒-克萊斯勒、通用等。，并正在逐步應用于自主品牌汽車廠商。