機(jī)器人柔性在線自動(dòng)測(cè)量方法技術(shù)及應(yīng)用

袁慶+何延發(fā)

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

問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人；柔性在線；自動(dòng)測(cè)量

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）09-0018-02

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，在線自動(dòng)化測(cè)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(shí)在線自動(dòng)化測(cè)量也是現(xiàn)今精密測(cè)量技術(shù)研究領(lǐng)域中的一個(gè)主要方向。對(duì)于現(xiàn)今的制造業(yè)來(lái)說(shuō)，越來(lái)越重視對(duì)制造業(yè)過(guò)程的控制，必須要采用先進(jìn)的在線測(cè)量技術(shù)，來(lái)對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行全面、嚴(yán)格的監(jiān)控，最終可以使工業(yè)制造過(guò)程更加穩(wěn)定更加可控制與預(yù)測(cè)。另外，先進(jìn)的在線測(cè)量方式可以決定制造水平的

高低。

1 我國(guó)在線自動(dòng)檢測(cè)方式研究的現(xiàn)狀

我國(guó)的科研組織根據(jù)國(guó)家制造業(yè)的發(fā)展情況制定了重點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，并且研究開發(fā)了新型的在線測(cè)量方法，前期實(shí)驗(yàn)研發(fā)了很多在線測(cè)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(cè)量問(wèn)題。但是隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，逐漸形成了多水準(zhǔn)、高效率的流水線生產(chǎn)模式，并且產(chǎn)品制造的應(yīng)變能力，也必須要提高，要做到可以節(jié)約成本的同時(shí)提高生產(chǎn)效率，所以這樣就對(duì)在線的自動(dòng)測(cè)量有了新的要求，在線自動(dòng)測(cè)量模式必須要加強(qiáng)其柔度，工藝的匹配性以及自動(dòng)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(duì)這一種情況，將工業(yè)機(jī)器人的性能引入到了在線測(cè)量的方法當(dāng)中，工業(yè)機(jī)器人具有相當(dāng)大的穩(wěn)定性，并且可操作性也很強(qiáng)，對(duì)于測(cè)量定位的精確程度也很精準(zhǔn)，從而可以在很大程度上提高測(cè)量的準(zhǔn)確性以及測(cè)量的效率，將工業(yè)機(jī)器人的性能與視覺測(cè)量、精密測(cè)試的理論進(jìn)行相互結(jié)合，使得形成了一種全新的柔性在線測(cè)量新方法，并且研制了柔性在線視覺監(jiān)測(cè)站，從而來(lái)適應(yīng)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(cè)量問(wèn)題。

2 我國(guó)現(xiàn)階段的在線測(cè)量方式

2.1 采用固定式測(cè)量方式

針對(duì)產(chǎn)品的每一個(gè)變化，比如外形、尺寸等，都設(shè)計(jì)出一套視覺傳感器，同時(shí)要根據(jù)不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)出不同的傳感器，以適應(yīng)產(chǎn)品測(cè)量的需要，針對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部測(cè)量，需設(shè)計(jì)出長(zhǎng)距離的視覺傳感器。對(duì)于這種方法，由于傳感器批量設(shè)計(jì)會(huì)增加大量的投資成本，并且對(duì)于系統(tǒng)的可靠性來(lái)說(shuō)，也大大的降低了。在面對(duì)產(chǎn)品類型過(guò)多的時(shí)候，這種測(cè)量方式已經(jīng)不適合，相關(guān)人員無(wú)法對(duì)每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行逐個(gè)的檢測(cè)，而且長(zhǎng)工作距離的視覺傳感器會(huì)使安裝控件增加，對(duì)于測(cè)量的精確度不能很好的把握，最終導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果可靠性大幅降低。

2.2 利用靈活、可控的運(yùn)動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性測(cè)量

在現(xiàn)今社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的使用十分頻繁，并且在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用有著很大的空間，尤其是工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)定位的精確度，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的柔性在線自動(dòng)測(cè)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(jìn)行使用，從而提高對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的柔性在線測(cè)量的效率，提高測(cè)量的精確度以及測(cè)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(jī)器人的性能與視覺傳感器相互結(jié)合，可以有效的使測(cè)量的結(jié)果更加精確、科學(xué)、可靠。工業(yè)機(jī)器人具有很高的靈活性，利用工業(yè)機(jī)器人的靈活性可以有效的實(shí)現(xiàn)傳感器的近距離測(cè)量，使得測(cè)量的結(jié)果更加精確。工業(yè)機(jī)器人具有可編程的特征，對(duì)于不同型號(hào)的產(chǎn)品，只需要簡(jiǎn)單的根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，便可以使工業(yè)機(jī)器人對(duì)不同類型的產(chǎn)品進(jìn)行不同程度上的柔性測(cè)量。這樣在很大程度上減少了成本，增強(qiáng)了測(cè)量的效率，同時(shí)也增強(qiáng)了測(cè)量的可靠性。

3 機(jī)器人柔性在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用

3.1 柔性在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在國(guó)外的應(yīng)用

現(xiàn)今社會(huì)的不斷發(fā)展，機(jī)器人柔性在線自動(dòng)檢測(cè)已經(jīng)成為了世界各國(guó)重點(diǎn)研究的項(xiàng)目，并且在實(shí)際的生產(chǎn)中得到了很大的應(yīng)用。我國(guó)的很多汽車生產(chǎn)廠家都已應(yīng)用機(jī)器人柔性在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)汽車生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)量，比如汽車生產(chǎn)中的車身在線柔性檢測(cè)、擋風(fēng)玻璃的檢測(cè)、車門的自動(dòng)安裝以及激光焊縫的檢測(cè)等。此技術(shù)在世界各國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用都是十分廣泛的，美國(guó)的汽車公司利用機(jī)器人柔性在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)卡車底盤、轎車的車門以及金屬龍門架的幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量，瑞士、加拿大等一些國(guó)家也在大力發(fā)展機(jī)器人柔性在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，并將其運(yùn)用到了汽車生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效率的測(cè)量。

3.2 我國(guó)對(duì)機(jī)器人柔性在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的研究成果

我國(guó)的科研人員進(jìn)行了大量的研究，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)，制定了柔性在線自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的規(guī)范，對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、軟件的規(guī)范、測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)以及各個(gè)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(jìn)、性能可靠的測(cè)量設(shè)備系統(tǒng)，為柔性在線自動(dòng)測(cè)量技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shè)立多個(gè)柔性測(cè)量站，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)線的全面監(jiān)控。這種柔性測(cè)量站十分有效的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了監(jiān)控測(cè)量，并且具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

前期在國(guó)內(nèi)的汽車生產(chǎn)制造中，由于一些柔性在線測(cè)量設(shè)備以及一些技術(shù)含量很高的裝備，受到我國(guó)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(guó)外所壟斷。經(jīng)過(guò)我國(guó)的科研人員大量的研究，現(xiàn)今國(guó)內(nèi)制造出的柔性在線自動(dòng)測(cè)量設(shè)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(guó)科研人員研制出的這種柔性在線自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，可以很好的進(jìn)入外國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)，并對(duì)國(guó)外的汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行壟斷，增強(qiáng)了我國(guó)對(duì)外資的引入，由于該技術(shù)在國(guó)外汽車制造業(yè)中得到了廣泛的使用推廣，使得我國(guó)在國(guó)際上越加的受到重視，增強(qiáng)了我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力以及國(guó)際地位，同時(shí)也加快了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另外該技術(shù)在國(guó)外汽車行業(yè)中的推廣使用，加強(qiáng)了我國(guó)對(duì)外的合作能力，可以使我國(guó)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，帶動(dòng)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)建設(shè)，從而促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著這種先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)汽車行業(yè)生產(chǎn)中的大量應(yīng)用，我國(guó)的汽車裝備生產(chǎn)的效率及其裝備質(zhì)量將會(huì)大大提升，從而提高我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今社會(huì)科技飛速發(fā)展，國(guó)家越來(lái)越重視對(duì)工業(yè)測(cè)量過(guò)程的控制，只有采用先進(jìn)的在線測(cè)量技術(shù)，才能夠有效的對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行精確的測(cè)量。在線自動(dòng)化測(cè)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(shí)在線自動(dòng)化測(cè)量也是現(xiàn)今精密測(cè)量技術(shù)研究領(lǐng)域中的一個(gè)主要方向。利用工業(yè)機(jī)器人的性能與測(cè)量傳感器相互結(jié)合，最終設(shè)計(jì)出機(jī)器人柔性在線自動(dòng)測(cè)量技術(shù)可以很有效的對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行測(cè)量，提高了測(cè)量效率以及測(cè)量的準(zhǔn)確性。

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