随着现代工业的不断发展,汽车制造业中的焊接质量控制变得越来越重要。为了提高焊接质量并满足消费者对汽车质量越来越高的要求,基于机器人的在线检测技术成为了车身焊接制造中的关键应用。
白车身(Body-in-White,BIW)指的是尚未涂装、未安装车门盖和发动机罩的车身基本骨架。在汽车制造中,白车身的精度对于整个车辆的动力性、舒适性、平顺性等性能具有决定性影响。由于现代汽车市场竞争加剧,对车身尺寸的精度要求变得更高,这给汽车制造商带来了挑战。在这样的背景下,提高白车身的焊接质量,以及如何进行有效的焊接质量检测变得尤为重要。
在线检测技术的引入,尤其是在车身焊接生产线上,使得对白车身焊接质量进行100%实时在线检测和监测成为可能。这种技术不仅能够提高焊接质量的稳定性,还能为测点分布优化和工艺改进提供重要依据,符合现代化制造业的需求。
在线检测系统一般由硬件和软件两个部分组成。硬件部分通常包括工业机器人、线结构光视觉传感器、测量控制柜、机器人控制柜、测量计算机、温度补偿标准球和安全光栅等。而软件部分则包含测量控制软件、温度补偿软件和数据查询与分析软件等。例如,某国产汽车品牌的白车身就采用了焊接自动化生产线,并在末端工位布置了机器人激光在线检测系统。
特别地,视觉传感器在在线检测系统中起着核心作用。例如,Perceptron系列线结构光视觉传感器,它结构紧凑,安装在工业机器人末端,能通过机器人带动传感器运动实现对被测特征的测量。这种传感器具有高测量精度和效率,可以实现快速而准确的检测。
此外,整个检测过程非常高效。以某检测系统为例,测量系统整体测量精度可以达到0.21mm,生产节拍为60秒/台,单点测量时间约为3秒,而整个测量周期大约为39秒。而视觉传感器本身具有±0.05mm的测量精度,工作距离可达100mm,单点测量时间可以控制在0.5秒以内。这些数据说明了在线检测系统在速度和精度方面的优势。
总结来看,基于机器人的在线检测技术在车身焊接制造中的应用有如下几个关键点:
1. 提高了白车身焊接质量的稳定性,能实现100%实时在线检测。
2. 可以为测点分布优化和工艺改进提供依据,从而提高生产效率和产品质量。
3. 在线检测系统包括硬件和软件两个部分,其中硬件部分主要由工业机器人和视觉传感器构成。
4. 视觉传感器能够在高效率和高精度的前提下,完成对被测对象的快速测量。
5. 该技术符合现代制造要求,能够满足汽车生产的节拍和质量控制需求。
在线检测技术的引入不仅提升了汽车制造业的质量控制水平,也为企业带来了显著的经济效益和市场竞争力。因此,随着机器学习和深度学习等先进技术的发展,我们可以预见未来基于机器人的在线检测技术将有更广泛的应用前景。