激光檢測在汽車(chē)制造過(guò)程中的應用

焊接是汽車(chē)制造過(guò)程中的重要工序之一，具有很高的技術(shù)指標要求，因此必須對焊接質(zhì)量進(jìn)行很好地檢測。傳統的檢測方式通常是采用三坐標測量機，但這種方式操作復雜、速度慢、周期長(cháng)，只能對工件進(jìn)行抽檢。視覺(jué)檢測作為一種新型的檢測手段，具有大量程、非接觸、直觀(guān)、快速、精度高等優(yōu)點(diǎn)，因而可以應用于汽車(chē)車(chē)身的在線(xiàn)檢測，及時(shí)反饋產(chǎn)品的誤差信息，不僅提高了產(chǎn)品的合格率，同時(shí)也為工藝改進(jìn)、減小誤差提供了閉環(huán)反饋的尺寸控制手段，符合現代制造的質(zhì)量工程要求。圖1所示為通用視覺(jué)檢測系統框圖，其中視覺(jué)測頭即為各種類(lèi)型的視覺(jué)傳感器。

　　激光視覺(jué)檢測系統車(chē)身的關(guān)鍵尺寸主要是風(fēng)擋玻璃窗尺寸、車(chē)門(mén)安裝處棱邊位置、定位孔位置及各分總成的位置關(guān)系等，因此視覺(jué)傳感器主要分布于這些位置附近，測量其相應的棱邊、孔、表面的空間位置尺寸等，一般為固定式測量系統。在生產(chǎn)線(xiàn)上設計一個(gè)測量工位，將定位好后的車(chē)身置于一框架內，框架由縱、橫分布的金屬柱、桿構成，可根據需要在框架上靈活安裝視覺(jué)傳感器。傳感器的數量通常由被測點(diǎn)的數量來(lái)確定，同時(shí)根據被測點(diǎn)的形式不同，傳感器通常又分為雙目立體視覺(jué)傳感器、輪廓傳感器等多種類(lèi)型。

　　1、工作原理

　　在實(shí)際應用中，通常是將多個(gè)視覺(jué)傳感器組成一個(gè)視覺(jué)檢測站，每個(gè)傳感器首先計算出被測點(diǎn)在當前的傳感器坐標系中的坐標，然后將所有視覺(jué)傳感器坐標系匯聚在系統坐標系下，從而完成測量。系統的工作主要建立在攝像機模型和立體視覺(jué)傳感器三維測量模型的基礎上。為了得到被測點(diǎn)在車(chē)身定位坐標系中的坐標，需要以標準坐標系為中介，把被測點(diǎn)在傳感器坐標系中的坐標轉換到被測點(diǎn)在車(chē)身定位坐標系中，這就需要把傳感器坐標系、車(chē)身定位坐標系與標準坐標系統一起來(lái)，稱(chēng)為中介坐標統一法。完成上述工作是通過(guò)局部標定和全局標定的過(guò)程來(lái)實(shí)現的。局部標定是利用透鏡透視原理，標定出從世界坐標系到傳感器三維坐標系的12個(gè)外部參數；全局標定采用的是中介坐標系方案（圖2），通過(guò)采用靶標，求出測量傳感器所對應的傳感器坐標系到經(jīng)緯儀坐標系的轉換矩陣，完成坐標系的統一。