焊接是汽車製造過程中的重要工序之一，具有很高的技術指標要求，因此必須對焊接質量進行很好地檢測。傳(chuan) 統的檢測方式通常是采用三坐標測量機，但這種方式操作複雜、速度慢、周期長，隻能對工件進行抽檢。視覺檢測作為(wei) 一種新型的檢測手段，具有大量程、非接觸、直觀、快速、精度高等優(you) 點，因而可以應用於(yu) 汽車車身的在線檢測，及時反饋產(chan) 品的誤差信息，不僅(jin) 提高了產(chan) 品的合格率，同時也為(wei) 工藝改進、減小誤差提供了閉環反饋的尺寸控製手段，符合現代製造的質量工程要求。圖1所示為(wei) 通用視覺檢測係統框圖，其中視覺測頭即為(wei) 各種類型的視覺傳(chuan) 感器。
 

　　激光視覺檢測係統車身的關(guan) 鍵尺寸主要是風擋玻璃窗尺寸、車門安裝處棱邊位置、定位孔位置及各分總成的位置關(guan) 係等，因此視覺傳(chuan) 感器主要分布於(yu) 這些位置附近，測量其相應的棱邊、孔、表麵的空間位置尺寸等，一般為(wei) 固定式測量係統。在生產(chan) 線上設計一個(ge) 測量工位，將定位好後的車身置於(yu) 一框架內(nei) ，框架由縱、橫分布的金屬柱、杆構成，可根據需要在框架上靈活安裝視覺傳(chuan) 感器。傳(chuan) 感器的數量通常由被測點的數量來確定，同時根據被測點的形式不同，傳(chuan) 感器通常又分為(wei) 雙目立體(ti) 視覺傳(chuan) 感器、輪廓傳(chuan) 感器等多種類型。
1、工作原理
　　在實際應用中，通常是將多個(ge) 視覺傳(chuan) 感器組成一個(ge) 視覺檢測站，每個(ge) 傳(chuan) 感器首先計算出被測點在當前的傳(chuan) 感器坐標係中的坐標，然後將所有視覺傳(chuan) 感器坐標係匯聚在係統坐標係下，從(cong) 而完成測量。係統的工作主要建立在攝像機模型和立體(ti) 視覺傳(chuan) 感器三維測量模型的基礎上。為(wei) 了得到被測點在車身定位坐標係中的坐標，需要以標準坐標係為(wei) 中介，把被測點在傳(chuan) 感器坐標係中的坐標轉換到被測點在車身定位坐標係中，這就需要把傳(chuan) 感器坐標係、車身定位坐標係與(yu) 標準坐標係統一起來，稱為(wei) 中介坐標統一法。完成上述工作是通過局部標定和全局標定的過程來實現的。局部標定是利用透鏡透視原理，

標定出從(cong) 世界坐標係到傳(chuan) 感器三維坐標係的12個(ge) 外部參數；全局標定采用的是中介坐標係方案（圖2），通過采用靶標，求出測量傳(chuan) 感器所對應的傳(chuan) 感器坐標係到經緯儀(yi) 坐標係的轉換矩陣，完成坐標係的統一。

2、先進的數字控製係統

　　激光視覺檢測係統采用先進的CBVM測控軟件，可以通過圖形化的操作界麵實現檢測站的所有功能，即使不熟練的操作者也可以方便使用。同時，數據管理與(yu) 分析軟件負責測量數據的管理以及完成局域網用戶對測量數據的查詢和分析。

（1）整車數據查詢與(yu) 分析

　　整車數據查詢是按整個(ge) 車身進行查詢，反映整個(ge) 車身的情況。整車數據查詢既可以按照車身的生產(chan) 時間進行查詢，也可以按照車身的編號進行查詢。查詢數據的列表可以采用多種排序方式：車身編號和點號、點號和車身編號、生產(chan) 時間及生產(chan) 班次等。數據的顯示采用3種不同的底色來反映測量點加工誤差的大小。

（2）功能尺寸分析

　　功能尺寸分析是對一個(ge) 車身的多個(ge) 點進行綜合評價(jia) 。可以選擇一定時間段生產(chan) 的車身進行功能尺寸評價(jia) ，也可以選取一定的車身編號段內(nei) 的車身進行功能尺寸評價(jia) 。評價(jia) 表中列出了車身編號、生產(chan) 時間以及各功能尺寸，表中數據的顯示可以按照選定的功能尺寸項進行排序，也可以選擇圖示顯示（圖3）。

（3）統計功能

　　對整個(ge) 生產(chan) 線產(chan) 品質量的檢測數據統計可以分為(wei) 月統計和年統計：對於(yu) 每月每日的產(chan) 品進行數據統計，可以選擇統計條件，如需要統計的月份、不合格數量等，圖表顯示的形式可以是合格率也可以是日產(chan) 量；年統計數量是根據月統計數量進行統計的，所以每個(ge) 月的數據進行統計後，就會(hui) 出現在年統計表格中。

激光視覺檢測站的應用

　　隨著汽車製造水平的不斷提高，激光視覺檢測站逐漸得到應用，一汽大眾(zhong) 汽車有限公司從(cong) 每一個(ge) 總成開始，均采用該係統進行尺寸控製，出現問題的部件會(hui) 被及時發現、報警並放回返修區。這樣可以保證每一級總成部件均由尺寸合格的下級總成組合而成。不僅(jin) 如此，由於(yu) 數據實行實時檢測、存儲(chu) ，當發現問題時，製造部門可以快速發現工裝夾具的問題所在，在最短的時間內(nei) 進行調整（圖4）。

圖4 視覺檢測係統在焊裝各級總成中的應用

　　除此之外，激光視覺檢測係統還被廣泛應用於(yu) 焊裝生產(chan) 中，如門蓋裝配、前端切削焊接以及車身後部後尾燈定位孔的形成等。

　　傳(chuan) 統工藝中燈安裝孔采用多個(ge) 衝(chong) 壓件焊接而成（如圖5所示），其累計誤差較大、且難以控製，導致後尾燈安裝後與(yu) 側(ce) 圍匹配質量較差、尺寸不穩定。采用激光視覺檢測技術，衝(chong) 孔在各部件拚焊完成後進行，通過使用激光在線測量，將後尾燈左右的型麵形成數模，並與(yu) 已經存儲(chu) 於(yu) 控製器中的數模相對照，找出最佳匹配尺寸並調整機器人完成衝(chong) 孔工藝。
 

　　圖6所示為(wei) 激光在線檢測技術在白車身車門裝配中的應用實例。其中機器人控製下的抓拾器與(yu) 激光在線檢測係統通過總線控製，形成一個(ge) 閉環係統，通過激光在線檢測係統在門蓋裝配過程中的實時動態測量，實時地把所測量數據與(yu) 處理器中的標準數模數據對比，給出測量值與(yu) 理論值的偏差，實時調整抓拾器的安裝位置，使其達到一個(ge) 設計的最佳值，此時門與(yu) 側(ce) 圍的平度和間隙均會(hui) 達到一個(ge) 最佳值。

結束語

　　先進的激光在線檢測係統在汽車製造中不同領域的應用，在某種程度上改變了汽車製造中的某些傳(chuan) 統工藝流程，它對於(yu) 推動汽車製造業(ye) 的發展有著及其重要意義(yi) 。