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激光检测实现高品质的车身焊接
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视觉检测站测量速度快、精度高,能够实现对车身总成、分总成的加工过程进行在线实时监控,从而及时、有效地反映生产线状态,通过及时调整生产设备,减少废品的出现,最终提高产品质量。
焊接是汽车制造过程中的重要工序之一,具有很高的技术指标要求,因此必须对焊接质量进行很好地检测。传统的检测方式通常是采用三坐标测量机,但这种方式操作复杂、速度慢、周期长,只能对工件进行抽检。视觉检测作为一种新型的检测手段,具有大量程、非接触、直观、快速、精度高等优点,因而可以应用于汽车车身的在线检测,及时反馈产品的误差信息,不仅提高了产品的合格率,同时也为工艺改进、减小误差提供了闭环反馈的尺寸控制手段,符合现代制造的质量工程要求。通用视觉检测系统框图,其中视觉测头即为各种类型的视觉传感器。

激光视觉检测系统

车身的关键尺寸主要是风挡玻璃窗尺寸、车门安装处棱边位置、定位孔位置及各分总成的位置关系等,因此视觉传感器主要分布于这些位置附近,测量其相应的棱边、孔、表面的空间位置尺寸等,一般为固定式测量系统。在生产线上设计一个测量工位,将定位好后的车身置于一框架内,框架由纵、横分布的金属柱、杆构成,可根据需要在框架上灵活安装视觉传感器。传感器的数量通常由被测点的数量来确定,同时根据被测点的形式不同,传感器通常又分为双目立体视觉传感器、轮廓传感器等多种类型。

1、工作原理

在实际应用中,通常是将多个视觉传感器组成一个视觉检测站,每个传感器首先计算出被测点在当前的传感器坐标系中的坐标,然后将所有视觉传感器坐标系汇聚在系统坐标系下,从而完成测量。系统的工作主要建立在摄像机模型和立体视觉传感器三维测量模型的基础上。

为了得到被测点在车身定位坐标系中的坐标,需要以标准坐标系为中介,把被测点在传感器坐标系中的坐标转换到被测点在车身定位坐标系中,这就需要把传感器坐标系、车身定位坐标系与标准坐标系统一起来,称为中介坐标统一法。

完成上述工作是通过局部标定和全局标定的过程来实现的。局部标定是利用透镜透视原理,标定出从世界坐标系到传感器三维坐标系的12个外部参数;全局标定采用的是中介坐标系方案,通过采用靶标,求出测量传感器所对应的传感器坐标系到经纬仪坐标系的转换矩阵,完成坐标系的统一。

2、先进的数字控制系统

激光视觉检测系统采用先进的CBVM测控软件,可以通过图形化的操作界面实现检测站的所有功能,即使不熟练的操作者也可以方便使用。同时,数据管理与分析软件负责测量数据的管理以及完成局域网用户对测量数据的查询和分析。

(1)整车数据查询与分析

整车数据查询是按整个车身进行查询,反映整个车身的情况。

整车数据查询既可以按照车身的生产时间进行查询,也可以按照车身的编号进行查询。查询数据的列表可以采用多种排序方式:车身编号和点号、点号和车身编号、生产时间及生产班次等。数据的显示采用3种不同的底色来反映测量点加工误差的大小。

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