機器人柔性在線自動測量方法技術(shù)及應用

袁慶+何延發(fā)

摘要：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人的性能逐漸變得更加穩(wěn)定，在社會生產(chǎn)中的作用越來越大，將工業(yè)機器人技術(shù)引用到測量領(lǐng)域，開發(fā)出全新的柔性在線測量方式，可有效解決生產(chǎn)中的柔性在線測量

問題。

關(guān)鍵詞：機器人；柔性在線；自動測量

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）09-0018-02

在科學技術(shù)迅速發(fā)展的時代，在線自動化測量在工業(yè)制造中占有很大的地位，是工業(yè)生產(chǎn)制造中不可或缺的部分，同時在線自動化測量也是現(xiàn)今精密測量技術(shù)研究領(lǐng)域中的一個主要方向。對于現(xiàn)今的制造業(yè)來說，越來越重視對制造業(yè)過程的控制，必須要采用先進的在線測量技術(shù)，來對制造過程進行全面、嚴格的監(jiān)控，最終可以使工業(yè)制造過程更加穩(wěn)定更加可控制與預測。另外，先進的在線測量方式可以決定制造水平的

高低。

1 我國在線自動檢測方式研究的現(xiàn)狀

我國的科研組織根據(jù)國家制造業(yè)的發(fā)展情況制定了重點的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，并且研究開發(fā)了新型的在線測量方法，前期實驗研發(fā)了很多在線測量方法，并且取得了很大的成果，解決了常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)中的在線測量問題。但是隨著科技的進步，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，逐漸形成了多水準、高效率的流水線生產(chǎn)模式，并且產(chǎn)品制造的應變能力，也必須要提高，要做到可以節(jié)約成本的同時提高生產(chǎn)效率，所以這樣就對在線的自動測量有了新的要求，在線自動測量模式必須要加強其柔度，工藝的匹配性以及自動化程度，只有這樣，才能滿足工業(yè)生產(chǎn)的

需求。

科研人員針對這一種情況，將工業(yè)機器人的性能引入到了在線測量的方法當中，工業(yè)機器人具有相當大的穩(wěn)定性，并且可操作性也很強，對于測量定位的精確程度也很精準，從而可以在很大程度上提高測量的準確性以及測量的效率，將工業(yè)機器人的性能與視覺測量、精密測試的理論進行相互結(jié)合，使得形成了一種全新的柔性在線測量新方法，并且研制了柔性在線視覺監(jiān)測站，從而來適應現(xiàn)今的混流共線流水線的生產(chǎn)流程，解決現(xiàn)今汽車生產(chǎn)中的柔性在線測量問題。

2 我國現(xiàn)階段的在線測量方式

2.1 采用固定式測量方式

針對產(chǎn)品的每一個變化，比如外形、尺寸等，都設計出一套視覺傳感器，同時要根據(jù)不同的產(chǎn)品設計出不同的傳感器，以適應產(chǎn)品測量的需要，針對產(chǎn)品內(nèi)部測量，需設計出長距離的視覺傳感器。對于這種方法，由于傳感器批量設計會增加大量的投資成本，并且對于系統(tǒng)的可靠性來說，也大大的降低了。在面對產(chǎn)品類型過多的時候，這種測量方式已經(jīng)不適合，相關(guān)人員無法對每個產(chǎn)品進行逐個的檢測，而且長工作距離的視覺傳感器會使安裝控件增加，對于測量的精確度不能很好的把握，最終導致測量結(jié)果可靠性大幅降低。

2.2 利用靈活、可控的運動部件來實現(xiàn)柔性測量

在現(xiàn)今社會工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中的使用十分頻繁，并且在測量領(lǐng)域的應用有著很大的空間，尤其是工業(yè)機器人的運動定位的精確度，對工業(yè)生產(chǎn)中的柔性在線自動測量有著很大的幫助，并且具有很高的可靠性，完全可以在工業(yè)生產(chǎn)中進行使用，從而提高對工業(yè)產(chǎn)品的柔性在線測量的效率，提高測量的精確度以及測量速度，滿足了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)制造的需求。將工業(yè)機器人的性能與視覺傳感器相互結(jié)合，可以有效的使測量的結(jié)果更加精確、科學、可靠。工業(yè)機器人具有很高的靈活性，利用工業(yè)機器人的靈活性可以有效的實現(xiàn)傳感器的近距離測量，使得測量的結(jié)果更加精確。工業(yè)機器人具有可編程的特征，對于不同型號的產(chǎn)品，只需要簡單的根據(jù)數(shù)據(jù)進行編程，便可以使工業(yè)機器人對不同類型的產(chǎn)品進行不同程度上的柔性測量。這樣在很大程度上減少了成本，增強了測量的效率，同時也增強了測量的可靠性。

3 機器人柔性在線自動檢測技術(shù)在汽車行業(yè)中的應用

3.1 柔性在線自動檢測技術(shù)在國外的應用

現(xiàn)今社會的不斷發(fā)展，機器人柔性在線自動檢測已經(jīng)成為了世界各國重點研究的項目，并且在實際的生產(chǎn)中得到了很大的應用。我國的很多汽車生產(chǎn)廠家都已應用機器人柔性在線自動檢測技術(shù)來對汽車生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)進行測量，比如汽車生產(chǎn)中的車身在線柔性檢測、擋風玻璃的檢測、車門的自動安裝以及激光焊縫的檢測等。此技術(shù)在世界各國汽車產(chǎn)業(yè)中的應用都是十分廣泛的，美國的汽車公司利用機器人柔性在線自動檢測技術(shù)對卡車底盤、轎車的車門以及金屬龍門架的幾何尺寸進行測量，瑞士、加拿大等一些國家也在大力發(fā)展機器人柔性在線自動檢測技術(shù)，并將其運用到了汽車生產(chǎn)中，實現(xiàn)對汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效率的測量。

3.2 我國對機器人柔性在線自動檢測技術(shù)的研究成果

我國的科研人員進行了大量的研究，根據(jù)國內(nèi)外的先進技術(shù)以及經(jīng)驗，制定了柔性在線自動檢測設備的規(guī)范，對設備的結(jié)構(gòu)、軟件的規(guī)范、測量的標準以及各個環(huán)節(jié)都有著很明確的規(guī)范，并且相關(guān)科研小組制定了技術(shù)先進、性能可靠的測量設備系統(tǒng)，為柔性在線自動測量技術(shù)的大面積推廣應用奠定了基礎(chǔ)。為了實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)制造的全面監(jiān)控，在每條生產(chǎn)線之上都設立多個柔性測量站，最終實現(xiàn)了對生產(chǎn)線的全面監(jiān)控。這種柔性測量站十分有效的對生產(chǎn)過程進行了監(jiān)控測量，并且具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

前期在國內(nèi)的汽車生產(chǎn)制造中，由于一些柔性在線測量設備以及一些技術(shù)含量很高的裝備，受到我國汽車制造行業(yè)的技術(shù)水平限制，這部分產(chǎn)品制造被國外所壟斷。經(jīng)過我國的科研人員大量的研究，現(xiàn)今國內(nèi)制造出的柔性在線自動測量設備已經(jīng)可以很大程度上提高汽車行業(yè)裝備生產(chǎn)的效率，并且由我國科研人員研制出的這種柔性在線自動檢測設備，可以很好的進入外國汽車產(chǎn)業(yè)，并對國外的汽車產(chǎn)業(yè)進行壟斷，增強了我國對外資的引入，由于該技術(shù)在國外汽車制造業(yè)中得到了廣泛的使用推廣，使得我國在國際上越加的受到重視，增強了我國的國際競爭力以及國際地位，同時也加快了我國的經(jīng)濟發(fā)展。另外該技術(shù)在國外汽車行業(yè)中的推廣使用，加強了我國對外的合作能力，可以使我國引進國外的先進技術(shù)，帶動我國的產(chǎn)業(yè)建設，從而促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。隨著這種先進技術(shù)在我國汽車行業(yè)生產(chǎn)中的大量應用，我國的汽車裝備生產(chǎn)的效率及其裝備質(zhì)量將會大大提升，從而提高我國汽車產(chǎn)業(yè)的全球競爭力。

4 結(jié)語

現(xiàn)今社會科技飛速發(fā)展，國家越來越重視對工業(yè)測量過程的控制，只有采用先進的在線測量技術(shù)，才能夠有效的對工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品進行精確的測量。在線自動化測量在工業(yè)制造中占有很大的地位，是工業(yè)生產(chǎn)制造中不可或缺的部分，同時在線自動化測量也是現(xiàn)今精密測量技術(shù)研究領(lǐng)域中的一個主要方向。利用工業(yè)機器人的性能與測量傳感器相互結(jié)合，最終設計出機器人柔性在線自動測量技術(shù)可以很有效的對工業(yè)生產(chǎn)進行測量，提高了測量效率以及測量的準確性。

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