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機器人在線檢測技術在車身焊接中的應用


時間:2017-12-13 作者:儀商網(wǎng)
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焊接是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法,在汽車制造中得到廣泛的應用,并且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(tǒng)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(yōu)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(huán)反饋的尺寸控制手段,符合現(xiàn)代制造的質量工程要求。下文以同悅轎車焊裝自動化生產線的機器人紅外線檢測系統(tǒng)應用案例來分析。

機器人在線檢測系統(tǒng)構成

本測量系統(tǒng)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(tǒng),用戶界面程序,服務器模塊等)、PLC控制柜系統(tǒng)(安全門模塊,光柵,RFID系統(tǒng),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(shù)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(tǒng)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(jīng)過機器人三維仿真模擬,并結合現(xiàn)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(shù)的計算  A車焊裝自動化線的生產節(jié)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(shù)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(tài):側圍總成、發(fā)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(tǒng),即白車身的在線檢測系統(tǒng),因此,測量的點數(shù)越多,在線監(jiān)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(jù)測量點的重要性,經(jīng)過計算機三維仿真模擬及現(xiàn)場調試,共確定了77個測量點。

3.檢測的實現(xiàn)及可實現(xiàn)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(fā)“到位”信號→站控制器給機器人發(fā)“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(fā)“測量請求”和“測點ID” 信號,等待測量控制器發(fā)回的“測量完成信號”→測量系統(tǒng)接到信號后開始測量并記錄數(shù)據(jù),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(fā)“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。


關鍵詞:車身焊接 汽車制造 在線檢測 機器人    瀏覽量:777

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