涂裝車間機運交接點車身入銷檢測方式研究

田 敏，張永孝

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東青島 266555）

0 引言

隨著公司產銷能量的擴大，本著低成本高價值的理念，公司涂裝生產線設計了高度柔化的車身交接方式。近年來，汽車消費的不斷升級，使汽車的樣式和功能更加細分和多樣化，不同尺寸和類型的車身共線涂裝機運輸送線成為了常態。涂裝輸送線的產能在多樣性的基礎上，不降反增并在逐步提升，因此也對機運輸送線交接點的效率提出了更高的要求。涂裝各交接點必須準確完成車身在載體間的轉接，并自動進行轉接成功的識別和檢測，保證交接的成功率和自動化率。

1 涂裝交接點

目前涂裝車間機運輸送線交接點分別為:焊涂交接點、電泳下線交接點、UBC 上線交接點、UBC 下線交接點和涂總交接點。各交接點的作用:①焊涂交接點，白車身從車身小車交接到涂裝前處理吊具上；②電泳下線交接點，電泳車從前處理吊具交接到涂裝滑橇上；③UBC 上線交接點，電泳車從涂裝滑橇上交接到UBC 吊具上；④UBC 下線交接點，電泳車從UBC 吊具上交接到涂裝滑橇上；⑤涂總交接點，噴涂后的車身從涂裝滑橇交接到總裝滑橇上。

為了保證車身在載體上不移位，每種載體上針對不同車身底盤使用不同的定位銷進行定位，在轉接過程中，必須保證車身交接到載體上時，車身底盤的定位孔進入載體的定位銷內，任何不進銷的交接，都會造成車身在載體上的移位，影響車身輸送過程中的通過性和噴涂機器人的噴涂作業。因此，在各交接點必須增加針對入銷情況的檢測和報警，有不入銷報警時，提醒維修人員進行查看和抬車，防止問題逃逸造成影響通過性和質量問題。

2 檢測入銷的方式

（1）采用光電開關檢測車身裙邊或底盤高度的方式。車身入銷和不入銷時，車身最低點（面）的高度不一樣，車身最低點（面）一般為車身的裙邊或底盤，利用這一原理通過判斷車身入銷時最低點（面）是否被檢測來報警是否正確入銷。這種檢測方式原理簡單、維護方便、投入成本低，調試工作量小，使用的光電開關一般有肉眼可見的光點，通過查看光點投射到車身的位置就可以實現準確的檢測。

（2）采用激光測距開關檢測定位孔所在平面與銷子距離的方式。通過激光測距開關精確檢測車身定位孔所在平面的距離，當定位孔所在平面與銷子的距離在一個很小的范圍時，認為車身入銷成功，當超過這個距離時，則認為車身未入銷。通過這種方式能精夠確判斷是否入銷、入銷深度，這種檢測方式精度高，后期維護少，由于定位孔所在平面是固定的，因此柔性化程度高，不需要根據不同的車型調整檢測參數，但成本較高，單個激光測距開關的成本是普通光電開關的幾倍甚至是10 倍。

（3）采用圖像識別開關檢測定位孔的入銷情況。通過采集現場的圖像，與正確入銷的圖像進行比對，判斷是否真正入銷。采用圖像對比的方式，一般是通過采集圖像的輪廓或特征點，與模板進行比對，在檢測范圍內，能否有符合模板的輪廓或特征點出現，則認為入銷成功，反之，則進行不入銷的報警。這種檢測方式不受車身晃動的影響，在檢測窗口內有符合要求的特征點出現即認為入銷成功，非常適合物體動態下的檢測，不需要等待車身穩定就可以檢測出結果，因此對交接點的節拍影響小，但是成本較高。

3 涂裝交接點常見檢測問題及對策

（1）車身在交接到涂裝吊具上時，車身晃動嚴重，影響入銷檢測的結果。這種情況多出現在焊涂交接點，涂裝吊具由于沒有垂直方向的支撐，突然承重時，會連帶車身一起晃動。這時需要選擇恰當的檢測時機，在不需要增加額外等待時間的情況下，選擇車身狀態穩定的時機進行信號檢測，根據現場觀察，車身在剛與吊具接觸時晃動最嚴重，此時側頂機還沒有完全降低到位。當側頂機下降到下降減速狀態時，車身基本穩定，晃動幅度較小，當側頂機完全下降到位時，吊具抱臂立即打開，車身同吊具一起晃動，并很快被輸送鏈帶走。由此可知，當側頂機下降到下降減速狀態時檢測入銷情況，是最好的時機。

（2）未經過電泳處理的白車身對激光有一定的反光影響，會造成檢測數據無法測出。這種情況對激光測距開關的影響較大，會造成測距開關無數據而誤報警，增加了現場響應人員的工作量，對于自動化程度要求高的輸送系統，這種情況需要減少或避免。解決辦法:①更換檢測裝置，使用非激光測數據的開關檢測車身入銷情況；②更改檢測方式，使用不帶數據測量功能的檢測方式。常用的檢測方式見圖1。

圖1 常用檢測方式（檢測開關檢測車身大梁下邊緣）

（3）車身未正確入銷，但圖像識別開關識別為正確入銷而造成風險逃逸。這類問題必須避免，也是設置入銷檢測功能的根本目的。多在焊涂交接點出現這種問題，由于前處理吊具經過前處理電泳槽后積聚了電泳漆，隨著生產的進行，電泳漆越積越厚，將銷子正常的輪廓遮住，造成圖像識別開關檢測時未發現標準的銷子特征而誤認為已入銷。解決這個問題需要采用反向思維方式，即檢測入銷狀態為標準狀態，所有達不到標準狀態的都視為不入銷，見圖2，從根本上避免了未識別的風險，使未入銷的識別率達到100%。

4 結語

圖2 圖像識別的檢測特征提取

分析涂裝輸送線不同交接點的入銷檢測方式，在對車身入銷情況檢測方式選擇時有了更合適的方案和措施，同時盡可能地避免出現轉接不成功帶來的風險和問題，更好地實現車身在涂裝輸送線的柔性化轉接。另外，研究分析涂裝車間機運輸送線各交接點入銷檢測中存在的問題，并采取適當的措施，保證涂裝車間輸送系統的高效運行，為提高設備的生產效率、降低設備維護成本積累經驗和方法。