机器人激光在线检测技术在汽车焊接线上的应用

2024年3月31日发(作者：机动车查询违章怎么查)

机器人激光在线检测技术在汽车焊接线上的应用

摘要：针对汽车车身而言，其本身的结构是十分的复杂，涉及到了很多的零件

部分，所以需要应用到焊接技术进行有效的连接，所以说汽车焊接技术对于汽车

制造而言是十分重要的。根据大量的数据调查发现，一台汽车的有效焊接点大概

有4000个，因此焊接对于汽车的重要性是不言而喻的，通过对机器人的优化智

能控制，提高机器人的作业敏感性，对机器人姿态参量的优化控制，从而提高机

器人的姿态惯性参量融合跟踪控制能力和机器人对环境的适应性，从而改善机器

人的控制品质所以积极地探究汽车车身焊接质量控制与检测具有重要的价值。鉴

于此，文章结合笔者多年工作经验，对机器人激光在线检测技术在汽车焊接线上

的应用提出了一些建议，仅供参考。

关键词：机器人激光在线检测技术；汽车焊接线；应用；

引言

随着自动化与智能化的快速发展，机器人激光在线检测技术在未来我国汽车

生产以及社会生活中将发挥着更大的作用，同时对机器人激光在线检测技术的精

确度控制也提出了更高的要求，如何实现机器人的更精准自动控制就显得尤为必

要了。通过对机器人在线检测技术在汽车焊接线上的应用，并且，有效提升机器

人的姿势动作精准性，进而满足机器人在各个方面的需求。

1、汽车焊接线上的机器人技术时代

随着智能时代的到来，关于移动机器人自主性的提高已经成为此领域的研究

热点之一，对移动机器人的精确定位完成移动机器人导航和后期控制尤其关键一

环。现有关移动机器人的定位方法，主要是运用里程计、陀螺仪等获取的实时环

境信息做依据，融合外部传感器信息如声纳、视觉传感器和激光测距仪等，实现

移动机器人的定位。因激光测距仪具有测距范围大、精度高、环境适应力强，扫

描范围大等特点，逐渐成为主要的定位研究热点。移动机器人的同时定位与构图

可以描述为：移动机器人从初始位置（未知或已知）出发，收集运动中各个传感

器采集到的信息，并由这些信息来构建实时环境信息，并在地图中实时更新自己

的位姿。人们对汽车外观的要求也逐步提高，为了满足消费者差异化的需求，汽

车的造型设计愈发大胆，前卫。传统的点焊连接工艺因受限于焊枪尺寸等因素，

已难以满足复杂造型下的汽车钢板连接需求，因此能够焊接复杂几何形状焊件和

特殊结构的激光钎焊工艺在汽车生产制造中应用日益广泛，例如尾门、侧门、车

顶等区域。并且激光钎焊还有焊缝成型美观，焊接后焊缝基本无需处理或遮盖装

饰的优点，降低了整车的制造成本,与传统焊接比较，激光钎焊需要工件具有更为

稳定的三维尺寸精度。

2、系统检测的过程中数据精准性的影响因素

在汽车焊接线上利用机器人激光在线检测技术进行车体数据检测，主要是检

验汽车焊接线生产时的合格率以及生产的统一。利用重复性检测定位的精准性来

保证汽车批量生产的一致。通过经验的积累以及检测分析，检测数据精准性的影

响因素主要有以下几方面。首先是传感器的影响，传感器在进行汽车车体的图像

采集时的方式不同就会影响其数据检测的精准性。当传感器检测垂直于车体部位

面时，数据检测的精准性就会非常高，当传感器检测探头与检测面发生角度变化

时，数据检测的精准度也会发生变化，而且角度变化越大，数据检测的精准性就

会越低。其次是温度的影响，这里所说的温度可以将外界环境温度排除掉。

3、机器人激光在线检测技术在汽车焊接线上的应用

3.1检测系统在进行数据处理时有自动和手动的方法

通过自动方法进行处理是系统依照检测数据的分析进行自动报警然后停线。

利用手动方法进行处理是系统依照检测数据分析有异常情况时会报警，然后相关

的工作人员会对数据进行再次检查分析，利用人工操作的方式来控制停线。生产

车间的质检部门有相关的控制器，如果检测数据一切正常的话，就可以忽略检测

系统的报警而不会停线。如果在检测的过程中数据有异常情况或者是检测的相关

设备发生故障问题，检测系统就会发出报警的信号。

3.2顶盖点定工位

通过定位点焊焊接确定顶盖和车身相对位置的工位。为获得合格的焊缝缝隙，

顶盖和车身必须各自精确定位。通常车身采用升降定位滚床来定位精确位置，并

使用侧围总成Y向抱紧工装来纠正前序工位零件尺寸偏差积累焊接变形等因素造

成的侧围Y向偏差，也有主机厂认为顶盖长度短于1.6m时，侧围Y向相对稳定，

可以省掉抱紧工装。顶盖的定位抓手一般有两种形式：成本较高的视觉引导系统

引导顶盖抓手居中放件和成本较低的顶盖Y向浮动抓手，借助顶盖和侧围搭接的

斜坡在Y向自动找正实现居中。总之两种方式都是为了实现顶盖和车身侧围总成

的居中放置，初步确定焊缝位置。激光钎焊成型质量必须经过100%检验确认，

对于焊接缺陷，需评估返修时间，在不影响线体生产和节拍达成的情况下，执行

线上或线下返修。

3.3螺柱焊质量控制

在螺件焊接工艺中，需要首先保障整个焊件表面的干净整洁，因此需要能够

对焊件表面的清洁工作做到位，杜绝一些油水污垢的情况出现。其次，准确定位，

能够根据不同的情况选择不同的定位方式，在一定程度上还可以运用特殊的定位

夹具或者是一些其他的螺柱焊接设备实现准确定位。在一般焊接过程中，需要保

持焊枪与工件表面能够处于垂直状态，并且还要能够保障焊枪的稳定性。最后，

需要严格的监管螺柱焊的质量管理。主要对弯矩检测和扭转负荷检测两方面进行

调控。

3.4阻点焊质量控制

针对电阻点焊技术而言，其在焊接过程中需要注重以下几点质量控制方面。

首先，关于焊件装配质量水平对于电阻点焊技术的质量影响控制。在整个的汽车

车身的焊接工艺过程中容易出现一些间隙过大的问题，这些问题会严重的影响整

个汽车车身的焊接质量，导致焊接后出现一些变形的问题。在一般情况下，我们

认定装配间隙控制在0.15～0.7mm之间是比较符合要求的，另外，还需要针对不

同的情况控制不同直径的装配间隙；其次，焊接过程中分流也会对电阻点焊技术

产生一定的质量影响，所以我们需要严格的把控焊接分流的大小。何谓分流，其

主要指的是整个的焊接过程中没有通过一丁点的焊接范围，并且无法形成有效的

焊点的电流被我们称为分流电流简称分流。关于分流其主要受到的影响有三方面，

首先，电导材料的选择和焊点距离的增加，在焊接过程中，在合理控制成本造价

的过程中心需要尽可能的选择质量较好的少导电材料；接着，保障焊件的层数。

层数越多，其的电流越大。最后，保障合理的焊接厚度。分路电阻减小，电流会

随之增加，所以焊件越厚的情况下，点距应随之增大。

结束语

将机器人激光在线检测技术应用到汽车焊接线上，实现了对生产线上的每台

汽车车体整车的数据检测，而且其自动报警系统在检测数据与理论数据发生差值

时，会让生产车间的相关人员及时的接收到信号，可以方便工作人员解决问题。

随着汽车工业的发展，顾客对汽车外观尺寸的要求也越来越高，好的尺寸结果需

要的是好的产品结构设计和好的工艺、工装路线来保证，最终才能呈现给顾客满

意的产品。

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