本文首先介绍机器人在线检测系统组成，然后详细阐述了江淮汽车和悦焊装自动化生产线在线检测系统的方案布局，检测实现过程与功能实现。具有效率高和很强的快速采样分析能力的在线检测系统，已成为现代汽车车身制造中重要的检测手段。

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固定三坐标测量机，但这种方式操作复杂、速度慢且周期长，只能对产品进行抽检。机器人在线检测作为一种新型的检测手段，具有大量程、非接触、直观、快速和精度高等优点，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。因此，我公司在和悦焊装自动化生产线上增加了在线检测系统。

激光在线检测系统

常见的机器人在线检测系统由机器人系统、检测报警控制系统、激光测量系统、数据分析系统和远程监控系统等五大系统组成，图1是系统组成示意图。

总体方案思路

机器人在线检测系统为江淮汽车公司首次采用，具有实践性及开拓性，应用意义重大。KUKA HGV在线检测系统是KUKA公司根据多年汽车行业焊接系统集成的丰富经验，独自开发的一套稳定可靠的在线检测系统，已在全球很多著名的汽车公司如奔驰、宝马及通用等安装了数百套系统，实践证明该系统是质量稳定可靠的系统。

因此，江淮汽车公司决定在和悦焊装自动化线的MB140工位增加在线检测系统，图2所示为在线检测实物图。该系统采用KUKA HGV在线检测系统，整个系统包含两个机器人检测工作站。通过计算机仿真模拟选择最佳的机器人安装位置，尽可能多地实现对关键点的测量，并将该系统的重复性测量精度控制在±0.4mm范围内，并有效地实现对下线白车身的一致性进行实时监控。

图2  在线检测系统  

项目方案

1.系统布置

在MB140工位车身两侧布置2台检测机器人，机器人型号采用KUKA KR 150L110。为了对车身内部一些重要的特征点也可以实现测量，并兼顾车身前后关键功能点，经过机器人三维仿真模拟后，并结合现场布局，我们最终确定的检测工作站布局如图3所示。

2.测量点数计算及确认

测量点数的计算：和悦焊装自动化线的生产节拍为130s/台，滑橇输送时间20s，机器人单个特征点的检测时间约2.5s。按此计算，两台机器人最多的测量点数为：（130-20）/2.5=88个点。

测量点的选择、模拟与确认： 整个焊装生产线共有4个关键的总成状态：侧围总成、发动机舱总成、地板总成及车身总成。采用一套白车身在线检测系统，测量的点数越多，在线监控的视野越广阔。在计算机仿真之前，以固定式三坐标测量点为基础，并根据测量点的重要性，经过计算机三维仿真模拟及现场调试，共确定77个测量点。

3.检测的功能及实现

（1）检测过程 白车身运动到检测工作站停下并精确定位，线控制器给检测站控制器发“到位”信号，站控制器给机器人发“车型”及“启动”信号，机器人接到信号后开始工作，机器人在每个测量点向测量控制器发“测量请求”和“测点ID” 信号，等待测量控制器发回的“测量完成信号”，测量系统接到信号后开始测量并记录数据，然后传递到测量分析软件进行处理，测量结束后向机器人发“测量完成”信号，机器人收到“测量完成信号”后开始向下一测量点运动，至此完成全部待测点的测量。图4为在线检测过程。

（2）检测系统功能

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制造误差的大小，图5所示为整车数据分析。

②功能尺寸分析 功能尺寸分析是指对一个车身的多个点进行综合评价。可以选择对一定时间段内生产的车身进行功能尺寸评价，也可以选取一定的车身编号段内的车身进行功能尺寸评价。评价表中列出了车身编号、生产时间以及各功能尺寸，表中数据的显示可以按照选定的功能尺寸项进行排序，也可以选择图示显示。

③统计功能 对整个生产线产品质量的检测数据统计，可以分为月统计和年统计。对于每月逐日的产品进行数据统计，可以选择统计条件，如需要统计的月份、分歧格数目等，图表显示的形式可以是合格率也可以是日产量；年统计数目是根据月统计数目进行统计的，所以每个月的数据进行统计后，就会出现在年统计表格中。

应用的实际效果

激光在线检测技术的应用可以及时反馈白车身制造的误差信息，提高了产品的合格率；实现了对车身总成自动化实时监控，降低了白车身的返修率及报废率，提高了生产效率；节省了人力，降低了人员的劳动强度；同时提高了焊装车间车身焊接的稳定性；降低了人员操作造成的测量误差，提高了轿车的外表美观性和车身质量；增强了市场竞争力，提高了公司的品牌力。同时为自主品牌的汽车车身焊装机器人在线检测技术的应用摸索出一条成功的道路。