激光在線(xiàn)檢測技術(shù)在白車(chē)身制造中的應用

激光在線(xiàn)檢測技術(shù)在國內轎車(chē)行業(yè)中的應用越來(lái)越廣泛，采用激光在線(xiàn)檢測技術(shù)可以實(shí)現實(shí)時(shí)監控產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)采取措施，可有效控制白車(chē)身焊接總成產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性。

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

激光在線(xiàn)檢測

激光視覺(jué)檢測技術(shù)是采用激光、視覺(jué)(CCD)傳感器、圖像處理以及計算機控制等技術(shù)實(shí)現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%檢測監控的特點(diǎn)，可以很好地控制白車(chē)身焊接總成產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性。

激光在線(xiàn)檢測分移動(dòng)式和固定式兩種形式：移動(dòng)式即將激光視覺(jué)傳感器裝在機器人手臂上進(jìn)行檢測；固定式是將激光視覺(jué)傳感器裝在固定框架的不同位置對白車(chē)身焊接總成進(jìn)行檢測。激光在線(xiàn)檢測系統包括激光在線(xiàn)檢測鋼結構框架或機器人、激光視覺(jué)傳感器、計算機及處理系統、測量控制軟件、數據管理與分析軟件等。

固定式激光在線(xiàn)檢測設備由多個(gè)激光視覺(jué)傳感器組成，每個(gè)傳感器對應一個(gè)被測點(diǎn)，傳感器數量由具體檢測產(chǎn)品部位測量要求來(lái)決定，所有傳感器固定安裝在一個(gè)基礎框架上，并通過(guò)現場(chǎng)控制總線(xiàn)和視頻總線(xiàn)連接到主計算機，組成一個(gè)完整的檢測設備。多傳感器固定式激光視覺(jué)檢測設備在功能上相當于多測頭同時(shí)工作的三坐標測量機，測量時(shí)間短、精度高。

激光視覺(jué)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(xiàn)測量白車(chē)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(shí)間0.5s，測量工作距離300～1500mm。

移動(dòng)式機器人激光在線(xiàn)檢測設備，一個(gè)機器人手臂帶一個(gè)激光視覺(jué)傳感器，通過(guò)機器人運動(dòng)實(shí)現對每一個(gè)檢測點(diǎn)的測量。與固定式相比，激光視覺(jué)傳感器用的少，即每一個(gè)機器人和一個(gè)傳感器組成一個(gè)測量部件。測量時(shí)間較長(cháng)，在工藝設計時(shí)要考慮是否滿(mǎn)足生產(chǎn)節拍需要。由于機器人移動(dòng)誤差，導致測量精度低于固定式激光在線(xiàn)檢測設備。

激光在線(xiàn)檢測系統測量數據能以圖表、曲線(xiàn)直觀(guān)顯示，如果超差系統輸出報警信號，測量結果可以通過(guò)局域網(wǎng)接入車(chē)間信息系統，技術(shù)、質(zhì)保等相關(guān)部門(mén)人員可在各自辦公室終端上隨時(shí)調閱、分析測量數據。

測量控制軟件的功能可以通過(guò)圖形化界面實(shí)現，其技術(shù)特點(diǎn)主要表現在：自動(dòng)測量、測量狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)通信、系統故障診斷。數據管理和分析軟件負責測量數據的管理以及完成局域網(wǎng)用戶(hù)對數據的查詢(xún)和分析。

實(shí)時(shí)顯示當前白車(chē)身的測量結果，被測點(diǎn)的三維坐標及其與理論值的偏差都在表中顯示出來(lái)，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(diǎn)的數據表格進(jìn)入測量點(diǎn)數據查詢(xún)與分析窗口，可以實(shí)現當前白車(chē)身測量結果的打印，也可以對測量結果進(jìn)行實(shí)時(shí)打印。在實(shí)時(shí)顯示中，既可以根據生產(chǎn)節拍及系統測量的速度設定測量數據的刷新時(shí)間，也可以選擇手動(dòng)刷新。

測量點(diǎn)數據查詢(xún)與分析是針對每一個(gè)被測點(diǎn)進(jìn)行的數據查詢(xún)、統計、分析。打開(kāi)窗口，點(diǎn)擊被測點(diǎn)，在窗口下可出現該點(diǎn)加工誤差在X、Y、Z三個(gè)方向上的變化曲線(xiàn)或誤差統計圖，可以設定測量點(diǎn)X、Y、Z三個(gè)方向的坐標理論值及告警和超差設置。

激光在線(xiàn)檢測系統還可以實(shí)現整車(chē)數據查詢(xún)與分析，功能尺寸分析，月統計、年統計，可以顯示1個(gè)月中日產(chǎn)量統計表和日合格率，1年中月產(chǎn)量統計表和月合格率，并且可以對顯示的數據和圖表進(jìn)行打印輸出。

白車(chē)身激光在線(xiàn)檢測

在汽車(chē)制造過(guò)程中，白車(chē)身制造精度是關(guān)鍵的質(zhì)量因素。目前，保證白車(chē)身焊裝精度最有效的手段是采用在線(xiàn)測量技術(shù)對焊裝線(xiàn)上駕駛室實(shí)行100%在線(xiàn)測量。實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監控生產(chǎn)線(xiàn)，及時(shí)發(fā)現誤差，并根據當前測量數據和歷史數據規律對產(chǎn)生誤差的原因做出客觀(guān)判斷，調整相關(guān)夾具、模具或狀態(tài)參數，使白車(chē)身焊裝精度滿(mǎn)足產(chǎn)品技術(shù)要求。

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

一汽卡車(chē)J6駕駛室檢測部位示意圖

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

激光在線(xiàn)檢測技術(shù)在國外轎車(chē)制造過(guò)程中應用較為普遍，在國內轎車(chē)行業(yè)中的應用也越來(lái)越廣泛。在卡車(chē)駕駛室制造中應用該技術(shù)尚屬首例，一汽J6卡車(chē)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(xiàn)檢測技術(shù)可以實(shí)時(shí)監控駕駛室焊接總成的產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)采取措施，能有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性。(end)