焊接是汽車制造過程中的重要工序之一，具有很高的技術指標要求，因此必須對焊接質量進行認真檢測。傳統的檢測方式通常是采用固定三坐標測量機，但這種方式操縱復雜，速度慢，周期長，只能對產品進行抽檢。機器人檢測作為一種新型的檢測手段，具有大量程、非接觸、直觀、快速及精度高等優點，因而可以應用于汽車車身的在線檢測，及時反饋產品的誤差信息，不僅提高了產品的合格率，同時也為工藝改進、減小誤差提供了閉環反饋的尺寸控制手段，符合現代制造的質量工程要求。因此，我公司在同悅轎車焊裝自動化生產線上增加了機器人紅外線檢測系統的應用。

機器人在線檢測系統構成

本測量系統由兩臺對角布置的KUKA機器人、視覺傳感器、測量控制柜（內含測量計算機及圖像處理系統，用戶界面程序，服務器模塊等）、PLC控制柜系統（安全門模塊，光柵，RFID系統，Z向傳感器）等部分構成。其中激光視覺測頭是獲取被測對象圖像信息的直接器件。采用半導體激光器作為光源的測頭，可以非接觸、在線測量車身上棱邊、定位孔的空間三維坐標或功能尺寸。其主要技術參數為：分辨率0.01mm，精度±0.05mm，測量時間0.5s，工作距離200mm，激光測頭和傳感器支架的總質量約為12kg。

應用案例

1.系統布置

在同悅自動化下線MB110工位車身兩側布置兩臺檢測機器人。為了對車身內部的一些重要的特征點也可以進行測量，并兼顧車身前后關鍵功能點，經過機器人三維仿真模擬，并結合現場布局，確定檢測工作站布局如圖1所示。

圖1 在線檢測工作站布局

2.測量點方案及模擬

（1）測量點數的計算  A車焊裝自動化線的生產節拍為130s/臺，滑橇輸送時間20s，機器人單個特征點的檢測時間約2.5s。按此計算，兩機器人最多的測量點數為：（130－20）/2.5＝88個點。

（2）測量點的選擇、模擬與確認  整個焊裝生產線共有四個關鍵的總成狀態：側圍總成、發動機艙總成、地板總成及車身總成。我們只采用了一套在線檢測系統，即白車身的在線檢測系統，因此，測量的點數越多，在線監控的視野也就越廣闊。在計算機仿真之前，以固定式三坐標測量點為基礎，并根據測量點的重要性，經過計算機三維仿真模擬及現場調試，共確定了77個測量點。

3.檢測的實現及可實現的功能

（1）檢測過程  如圖2所示，白車身在滑撬上運動到檢測工作站停下并精確定位，線控制器給檢測站控制器發“到位”信號→站控制器給機器人發“車型”及“啟動”信號→機器人接到信號后開始工作，機器人在每個測量點向測量控制器發“測量請求”和“測點ID” 信號，等待測量控制器發回的“測量完成信號”→測量系統接到信號后開始測量并記錄數據，然后傳遞到測量分析軟件進行處理，測量結束后向機器人發“測量完成”信號→機器人收到“測量完成信號”后開始向下一測量點運動，至此完成全部待測點的測量。

圖2 在線檢測過程示意

（2）檢測系統可實現的功能  具體有三種功能：