焊接是汽车制造中的重要工序之一，其技术要求很高，因此必须对焊接质量进行仔细的检测。传统的检验方法通常采用固定坐标测量机，但这种方法操作复杂、速度慢、周期长，只能对产品进行随机检验。机器人检测作为一种新的检测方法，具有范围大、非接触、直观、快速、精度高等优点，因此可以应用于汽车车身在线检测，及时反馈产品的误差信息，不仅提高了产品的合格率，而且为工艺改进和误差减小提供了闭环反馈尺寸控制方法，符合现代制造业的质量工程要求。因此，我公司将机器人红外检测系统的应用添加到通岳汽车自动焊接生产线中。

机器人在线检测系统的组成

测量系统由两个对角排列的KUKA机器人、视觉传感器、测量控制柜(包括测量计算机和图像处理系统、用户界面程序、服务器模块等)组成。)，以及PLC控制柜系统(安全门模块、光栅、RFID系统和z向传感器)。其中，激光视觉探头是获取被测物体图像信息的直接设备。利用半导体激光器作为光源的探头，可以非接触式在线测量车身上边缘和定位孔的三维坐标或功能尺寸。主要技术参数为:分辨率0.01毫米，精度0.05毫米，测量时间0.5秒，工作距离200毫米，激光探头和传感器支架总质量约12公斤。

1.系统布局。

通岳自动化下线MB110站体两侧布置2台巡检机器人。为了测量车身内部的一些重要特征点，并考虑车身前后的关键功能点，通过机器人的三维仿真和现场布局，确定了检测工作站的布局.

2.测点方案及仿真。

(1)测量点的计算。a车自动焊接线生产节奏为130s/台，滑橇输送时间为20s，机器人单个特征点检测时间约为2.5s..根据这种计算，两个机器人的至大测量点数为(130-20)/2.5 = 88点。

(2)测点的选择、模拟和确认整个焊接生产线有四种关键的装配状态:侧壁装配、发动机舱装配、地板装配和车身装配。我们只用一套在线检测系统，就是BIW的在线检测系统。因此，我们测量的点越多，在线监测的视野就越广阔。计算机模拟前，以固定的三坐标测点为基础，根据测点的重要性，通过计算机三维模拟和现场调试，确定了77个测点。

3.检测的实现及其实现的功能。

(1)检测过程如图2所示。白色车身在滑轨上移动，直到检测工作站停止并准确定位。线路控制器向检测站控制器发送“到位”信号→站控制器向机器人发送“型号”和“开始”信号→机器人收到信号后开始工作，机器人在每个测量点向测量控制器发送“测量请求”和“测量点id”信号。等待测量控制器发回的“测量完成信号”→测量系统收到信号后开始测量并记录数据，然后传输到测量分析软件进行处理。测量结束后，向机器人发送“测量完成”信号→机器人收到“测量完成信号”后，开始移动到下一个测量点，从而完成所有待测点的测量。

(2)检测系统可以实现三种功能:

a.车辆数据查询和分析。整车数据查询是根据整车车身进行查询，反映整车车身状况。车辆数据可以根据车身生产时间或车身数量进行查询。查询数据列表可以有多种排序方式:体数与点数、点数与体数、生产时间与班次等。数据显示，使用三种不同的地面颜色来反映测量点的制造误差。

b.功能维度分析。功能分析是对车身多个点的综合评价。可以选择某个时间段生产的车身进行功能尺寸评价，也可以选择某个数字段的车身进行功能尺寸评价。至后，评估表中会列出车身数量、生产时间和各种功能维度，表中的数据可以根据选择的功能维度项目显示，也可以图形化显示。

c.统计功能。整条生产线产品质量的检验数据统计可分为月度统计和年度统计。对于每月日复一日的产品数据统计，可以选择统计条件，如要统计的月份、发散网格数等。图表可以以合格率或日产量的形式显示。年度统计是以月度统计为基础的，所以统计后每个月的数据都会出现在年度统计表中。

4.测量影响因素及注意事项。

在测量过程中，对影响测量精度的主要因素进行了验证，总结如下:

(1)传感器在采集图片时，其姿态垂直于检测特征平面时精度至高，测量精度随着倾斜角度的增大而降低。

(2)温度的影响可以忽略，但机器人本体运行过程中温度的变化对测量值的影响较大，温度的变化主要引起检测特征面法线方向的偏差(垂直测量时)。在极限条件下，对精度的至大影响在0.2 mm左右，一般温度影响不大。

(3)测量特性的影响越明显，测量精度越高。比如边缘线上测量点的测量精度高于边缘线上的测量精度，平面孔的测量精度高于螺母孔的测量精度。

(4)机器人自身重复定位精度越高，测量精度越高。

5.实际效果。

经验证明，它具有以下效果:测量速度快、精度高，实现了在线产品的100%检测。当检测数据与参考数据出现小批量偏差时，控制站会自动报警，工作人员可以及时发现问题。根据监测的趋势图分析，现场工程师可以大致确定问题的原因，指导解决问题的方向，缩小问题原因的范围，缩短解决问题的时间。

通过该系统，可以及时发现问题，降低BIW的报修率和报废率。自安装该测量系统以来，没有产品的批量维修和报废。

目前，基于工业机器人的视觉检测技术已经成为国外大公司的研究热点。而且，工业机器人的柔性视觉检测被各大汽车厂商视为未来在线检测的应用趋势。目前，工业机器人视觉检测技术已经实现了汽车白车身在线柔性检测、挡风玻璃自动安装、车门自动安装、激光焊缝检测等。，并已成功应用于国际知名汽车厂商如宝马、戴姆勒-克莱斯勒、通用等。，并正在逐步应用于自主品牌汽车厂商。