機器人柔性在線自動測量方法技術及應用

袁慶+何延發

摘要：隨著科學技術的不斷發展，工業機器人的性能逐漸變得更加穩定，在社會生產中的作用越來越大，將工業機器人技術引用到測量領域，開發出全新的柔性在線測量方式，可有效解決生產中的柔性在線測量

問題。

關鍵詞：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

在科學技術迅速發展的時代，在線自動化測量在工業制造中占有很大的地位，是工業生產制造中不可或缺的部分，同時在線自動化測量也是現今精密測量技術研究領域中的一個主要方向。對于現今的制造業來說，越來越重視對制造業過程的控制，必須要采用先進的在線測量技術，來對制造過程進行全面、嚴格的監控，最終可以使工業制造過程更加穩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狀

我國的科研組織根據國家制造業的發展情況制定了重點的產業規劃，并且研究開發了新型的在線測量方法，前期實驗研發了很多在線測量方法，并且取得了很大的成果，解決了常規的工業生產中的在線測量問題。但是隨著科技的進步，工業生產的發展，逐漸形成了多水準、高效率的流水線生產模式，并且產品制造的應變能力，也必須要提高，要做到可以節約成本的同時提高生產效率，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，才能滿足工業生產的

需求。

科研人員針對這一種情況，將工業機器人的性能引入到了在線測量的方法當中，工業機器人具有相當大的穩定性，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，將工業機器人的性能與視覺測量、精密測試的理論進行相互結合，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測站，從而來適應現今的混流共線流水線的生產流程，解決現今汽車生產中的柔性在線測量問題。

2 我國現階段的在線測量方式

2.1 采用固定式測量方式

針對產品的每一個變化，比如外形、尺寸等，都設計出一套視覺傳感器，同時要根據不同的產品設計出不同的傳感器，以適應產品測量的需要，針對產品內部測量，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，并且對于系統的可靠性來說，也大大的降低了。在面對產品類型過多的時候，這種測量方式已經不適合，相關人員無法對每個產品進行逐個的檢測，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，最終導致測量結果可靠性大幅降低。

2.2 利用靈活、可控的運動部件來實現柔性測量

在現今社會工業生產中，工業機器人在工業生產中的使用十分頻繁，并且在測量領域的應用有著很大的空間，尤其是工業機器人的運動定位的精確度，對工業生產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，完全可以在工業生產中進行使用，從而提高對工業產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，滿足了現代工業生產制造的需求。將工業機器人的性能與視覺傳感器相互結合，可以有效的使測量的結果更加精確、科學、可靠。工業機器人具有很高的靈活性，利用工業機器人的靈活性可以有效的實現傳感器的近距離測量，使得測量的結果更加精確。工業機器人具有可編程的特征，對于不同型號的產品，只需要簡單的根據數據進行編程，便可以使工業機器人對不同類型的產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在汽車行業中的應用

3.1 柔性在線自動檢測技術在國外的應用

現今社會的不斷發展，機器人柔性在線自動檢測已經成為了世界各國重點研究的項目，并且在實際的生產中得到了很大的應用。我國的很多汽車生產廠家都已應用機器人柔性在線自動檢測技術來對汽車生產中的各個環節進行測量，比如汽車生產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。此技術在世界各國汽車產業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展機器人柔性在線自動檢測技術，并將其運用到了汽車生產中，實現對汽車生產環節的高效率的測量。

3.2 我國對機器人柔性在線自動檢測技術的研究成果

我國的科研人員進行了大量的研究，根據國內外的先進技術以及經驗，制定了柔性在線自動檢測設備的規范，對設備的結構、軟件的規范、測量的標準以及各個環節都有著很明確的規范，并且相關科研小組制定了技術先進、性能可靠的測量設備系統，為柔性在線自動測量技術的大面積推廣應用奠定了基礎。為了實現對工業生產制造的全面監控，在每條生產線之上都設立多個柔性測量站，最終實現了對生產線的全面監控。這種柔性測量站十分有效的對生產過程進行了監控測量，并且具有很大的發展潛力。

前期在國內的汽車生產制造中，由于一些柔性在線測量設備以及一些技術含量很高的裝備，受到我國汽車制造行業的技術水平限制，這部分產品制造被國外所壟斷。經過我國的科研人員大量的研究，現今國內制造出的柔性在線自動測量設備已經可以很大程度上提高汽車行業裝備生產的效率，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業，并對國外的汽車產業進行壟斷，增強了我國對外資的引入，由于該技術在國外汽車制造業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濟發展。另外該技術在國外汽車行業中的推廣使用，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，帶動我國的產業建設，從而促進我國的經濟發展。隨著這種先進技術在我國汽車行業生產中的大量應用，我國的汽車裝備生產的效率及其裝備質量將會大大提升，從而提高我國汽車產業的全球競爭力。

4 結語

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

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