机器人柔性在线自动测量方法技术及应用

袁庆+何延发

摘要：随着科学技术的不断发展，工业机器人的性能逐渐变得更加稳定，在社会生产中的作用越来越大，将工业机器人技术引用到测量领域，开发出全新的柔性在线测量方式，可有效解决生产中的柔性在线测量

问题。

关键词：机器人；柔性在线；自动测量

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0018-02

在科学技术迅速发展的时代，在线自动化测量在工业制造中占有很大的地位，是工业生产制造中不可或缺的部分，同时在线自动化测量也是现今精密测量技术研究领域中的一个主要方向。对于现今的制造业来说，越来越重视对制造业过程的控制，必须要采用先进的在线测量技术，来对制造过程进行全面、严格的监控，最终可以使工业制造过程更加稳定更加可控制与预测。另外，先进的在线测量方式可以决定制造水平的

高低。

1 我国在线自动检测方式研究的现状

我国的科研组织根据国家制造业的发展情况制定了重点的产业规划，并且研究开发了新型的在线测量方法，前期实验研发了很多在线测量方法，并且取得了很大的成果，解决了常规的工业生产中的在线测量问题。但是随着科技的进步，工业生产的发展，逐渐形成了多水准、高效率的流水线生产模式，并且产品制造的应变能力，也必须要提高，要做到可以节约成本的同时提高生产效率，所以这样就对在线的自动测量有了新的要求，在线自动测量模式必须要加强其柔度，工艺的匹配性以及自动化程度，只有这样，才能满足工业生产的

需求。

科研人员针对这一种情况，将工业机器人的性能引入到了在线测量的方法当中，工业机器人具有相当大的稳定性，并且可操作性也很强，对于测量定位的精确程度也很精准，从而可以在很大程度上提高测量的准确性以及测量的效率，将工业机器人的性能与视觉测量、精密测试的理论进行相互结合，使得形成了一种全新的柔性在线测量新方法，并且研制了柔性在线视觉监测站，从而来适应现今的混流共线流水线的生产流程，解决现今汽车生产中的柔性在线测量问题。

2 我国现阶段的在线测量方式

2.1 采用固定式测量方式

针对产品的每一个变化，比如外形、尺寸等，都设计出一套视觉传感器，同时要根据不同的产品设计出不同的传感器，以适应产品测量的需要，针对产品内部测量，需设计出长距离的视觉传感器。对于这种方法，由于传感器批量设计会增加大量的投资成本，并且对于系统的可靠性来说，也大大的降低了。在面对产品类型过多的时候，这种测量方式已经不适合，相关人员无法对每个产品进行逐个的检测，而且长工作距离的视觉传感器会使安装控件增加，对于测量的精确度不能很好的把握，最终导致测量结果可靠性大幅降低。

2.2 利用灵活、可控的运动部件来实现柔性测量

在现今社会工业生产中，工业机器人在工业生产中的使用十分频繁，并且在测量领域的应用有着很大的空间，尤其是工业机器人的运动定位的精确度，对工业生产中的柔性在线自动测量有着很大的帮助，并且具有很高的可靠性，完全可以在工业生产中进行使用，从而提高对工业产品的柔性在线测量的效率，提高测量的精确度以及测量速度，满足了现代工业生产制造的需求。将工业机器人的性能与视觉传感器相互结合，可以有效的使测量的结果更加精确、科学、可靠。工业机器人具有很高的灵活性，利用工业机器人的灵活性可以有效的实现传感器的近距离测量，使得测量的结果更加精确。工业机器人具有可编程的特征，对于不同型号的产品，只需要简单的根据数据进行编程，便可以使工业机器人对不同类型的产品进行不同程度上的柔性测量。这样在很大程度上减少了成本，增强了测量的效率，同时也增强了测量的可靠性。

3 机器人柔性在线自动检测技术在汽车行业中的应用

3.1 柔性在线自动检测技术在国外的应用

现今社会的不断发展，机器人柔性在线自动检测已经成为了世界各国重点研究的项目，并且在实际的生产中得到了很大的应用。我国的很多汽车生产厂家都已应用机器人柔性在线自动检测技术来对汽车生产中的各个环节进行测量，比如汽车生产中的车身在线柔性检测、挡风玻璃的检测、车门的自动安装以及激光焊缝的检测等。此技术在世界各国汽车产业中的应用都是十分广泛的，美国的汽车公司利用机器人柔性在线自动检测技术对卡车底盘、轿车的车门以及金属龙门架的几何尺寸进行测量，瑞士、加拿大等一些国家也在大力发展机器人柔性在线自动检测技术，并将其运用到了汽车生产中，实现对汽车生产环节的高效率的测量。

3.2 我国对机器人柔性在线自动检测技术的研究成果

我国的科研人员进行了大量的研究，根据国内外的先进技术以及经验，制定了柔性在线自动检测设备的规范，对设备的结构、软件的规范、测量的标准以及各个环节都有着很明确的规范，并且相关科研小组制定了技术先进、性能可靠的测量设备系统，为柔性在线自动测量技术的大面积推广应用奠定了基础。为了实现对工业生产制造的全面监控，在每条生产线之上都设立多个柔性测量站，最终实现了对生产线的全面监控。这种柔性测量站十分有效的对生产过程进行了监控测量，并且具有很大的发展潜力。

前期在国内的汽车生产制造中，由于一些柔性在线测量设备以及一些技术含量很高的装备，受到我国汽车制造行业的技术水平限制，这部分产品制造被国外所垄断。经过我国的科研人员大量的研究，现今国内制造出的柔性在线自动测量设备已经可以很大程度上提高汽车行业装备生产的效率，并且由我国科研人员研制出的这种柔性在线自动检测设备，可以很好的进入外国汽车产业，并对国外的汽车产业进行垄断，增强了我国对外资的引入，由于该技术在国外汽车制造业中得到了广泛的使用推广，使得我国在国际上越加的受到重视，增强了我国的国际竞争力以及国际地位，同时也加快了我国的经济发展。另外该技术在国外汽车行业中的推广使用，加强了我国对外的合作能力，可以使我国引进国外的先进技术，带动我国的产业建设，从而促进我国的经济发展。随着这种先进技术在我国汽车行业生产中的大量应用，我国的汽车装备生产的效率及其装备质量将会大大提升，从而提高我国汽车产业的全球竞争力。

4 结语

现今社会科技飞速发展，国家越来越重视对工业测量过程的控制，只有采用先进的在线测量技术，才能够有效的对工业生产的产品进行精确的测量。在线自动化测量在工业制造中占有很大的地位，是工业生产制造中不可或缺的部分，同时在线自动化测量也是现今精密测量技术研究领域中的一个主要方向。利用工业机器人的性能与测量传感器相互结合，最终设计出机器人柔性在线自动测量技术可以很有效的对工业生产进行测量，提高了测量效率以及测量的准确性。

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