激光在線檢測技術(shù)在白車身制造中的應用

激光在線檢測技術(shù)在國內(nèi)轎車行業(yè)中的應用越來越廣泛，采用激光在線檢測技術(shù)可以實現(xiàn)實時監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時采取措施，可有效控制白車身焊接總成產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

隨著市場競爭的加劇和用戶對汽車各方面性能需求的提高，從產(chǎn)品研發(fā)到汽車制造技術(shù)已經(jīng)有了飛躍式的發(fā)展。下面簡要介紹激光在線檢測技術(shù)在白車身制造中的應用，希望能與同仁相互交流學習。

激光在線檢測

激光視覺檢測技術(shù)是采用激光、視覺(CCD)傳感器、圖像處理以及計算機控制等技術(shù)實現(xiàn)物體空間尺寸及位置精密測量的新技術(shù)，具有非接觸、速度快、100%檢測監(jiān)控的特點，可以很好地控制白車身焊接總成產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

激光在線檢測分移動式和固定式兩種形式：移動式即將激光視覺傳感器裝在機器人手臂上進行檢測；固定式是將激光視覺傳感器裝在固定框架的不同位置對白車身焊接總成進行檢測。激光在線檢測系統(tǒng)包括激光在線檢測鋼結(jié)構(gòu)框架或機器人、激光視覺傳感器、計算機及處理系統(tǒng)、測量控制軟件、數(shù)據(jù)管理與分析軟件等。

固定式激光在線檢測設備由多個激光視覺傳感器組成，每個傳感器對應一個被測點，傳感器數(shù)量由具體檢測產(chǎn)品部位測量要求來決定，所有傳感器固定安裝在一個基礎(chǔ)框架上，并通過現(xiàn)場控制總線和視頻總線連接到主計算機，組成一個完整的檢測設備。多傳感器固定式激光視覺檢測設備在功能上相當于多測頭同時工作的三坐標測量機，測量時間短、精度高。

激光視覺傳感器是獲取被測對象圖像信息的元件。LVP01/D是采用半導體激光器作為光源的測頭，它可以非接觸、在線測量白車身上棱邊的空間三維坐標或功能尺寸。其分辨率0.01mm，測量時間0.5s，測量工作距離300～1500mm。

移動式機器人激光在線檢測設備，一個機器人手臂帶一個激光視覺傳感器，通過機器人運動實現(xiàn)對每一個檢測點的測量。與固定式相比，激光視覺傳感器用的少，即每一個機器人和一個傳感器組成一個測量部件。測量時間較長，在工藝設計時要考慮是否滿足生產(chǎn)節(jié)拍需要。由于機器人移動誤差，導致測量精度低于固定式激光在線檢測設備。

激光在線檢測系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)能以圖表、曲線直觀顯示，如果超差系統(tǒng)輸出報警信號，測量結(jié)果可以通過局域網(wǎng)接入車間信息系統(tǒng)，技術(shù)、質(zhì)保等相關(guān)部門人員可在各自辦公室終端上隨時調(diào)閱、分析測量數(shù)據(jù)。

測量控制軟件的功能可以通過圖形化界面實現(xiàn)，其技術(shù)特點主要表現(xiàn)在：自動測量、測量狀態(tài)實時顯示、實時通信、系統(tǒng)故障診斷。數(shù)據(jù)管理和分析軟件負責測量數(shù)據(jù)的管理以及完成局域網(wǎng)用戶對數(shù)據(jù)的查詢和分析。

實時顯示當前白車身的測量結(jié)果，被測點的三維坐標及其與理論值的偏差都在表中顯示出來，不同范圍偏差以不同顏色顯示，綠色表示正常，黃色表示告警，紅色表示超差。雙擊某點的數(shù)據(jù)表格進入測量點數(shù)據(jù)查詢與分析窗口，可以實現(xiàn)當前白車身測量結(jié)果的打印，也可以對測量結(jié)果進行實時打印。在實時顯示中，既可以根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍及系統(tǒng)測量的速度設定測量數(shù)據(jù)的刷新時間，也可以選擇手動刷新。

測量點數(shù)據(jù)查詢與分析是針對每一個被測點進行的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、分析。打開窗口，點擊被測點，在窗口下可出現(xiàn)該點加工誤差在X、Y、Z三個方向上的變化曲線或誤差統(tǒng)計圖，可以設定測量點X、Y、Z三個方向的坐標理論值及告警和超差設置。

激光在線檢測系統(tǒng)還可以實現(xiàn)整車數(shù)據(jù)查詢與分析，功能尺寸分析，月統(tǒng)計、年統(tǒng)計，可以顯示1個月中日產(chǎn)量統(tǒng)計表和日合格率，1年中月產(chǎn)量統(tǒng)計表和月合格率，并且可以對顯示的數(shù)據(jù)和圖表進行打印輸出。

白車身激光在線檢測

在汽車制造過程中，白車身制造精度是關(guān)鍵的質(zhì)量因素。目前，保證白車身焊裝精度最有效的手段是采用在線測量技術(shù)對焊裝線上駕駛室實行100%在線測量。實時、動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)線，及時發(fā)現(xiàn)誤差，并根據(jù)當前測量數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)規(guī)律對產(chǎn)生誤差的原因做出客觀判斷，調(diào)整相關(guān)夾具、模具或狀態(tài)參數(shù)，使白車身焊裝精度滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。

白車身在線激光檢測設置部位一般為白車身前、后風窗口，左右門洞，以及車身下部總成等，如一汽卡車J6焊裝生產(chǎn)線，激光在線檢測主要是檢測駕駛室前風窗口10點、左右門洞各11點（如圖）。

一汽卡車J6駕駛室檢測部位示意圖

一汽大眾捷達焊裝生產(chǎn)線激光在線檢測設置在前、后風窗口工位，與焊接同工位，其檢測時間僅用16s，幾乎不影響生產(chǎn)節(jié)拍，但激光在線檢測設備設置在焊接工位時，其設備基礎(chǔ)應有防震抗震性的特點。

激光在線檢測技術(shù)在國外轎車制造過程中應用較為普遍，在國內(nèi)轎車行業(yè)中的應用也越來越廣泛。在卡車駕駛室制造中應用該技術(shù)尚屬首例，一汽J6卡車駕駛室屬于多品種混流生產(chǎn)，裝備柔性變化頻繁，易產(chǎn)生偏差，采用激光在線檢測技術(shù)可以實時監(jiān)控駕駛室焊接總成的產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時采取措施，能有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。(end)