- 08/22
- 2018
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Vision小助手
(CMVU)
涂胶工艺在汽车制造行业中的应用日益普及,随着消费者对车身轻量化及燃油经济性需求地不断攀升,轻质材料(如铝合金)越来越多地使用到汽车车身和底盘上。薄体铝合金件本身的焊接难度就比较高,与其它材质如钢材的焊接,难度会更高,如何能让两种材质完美粘合,一直是行业难题,这就是为什么结构胶的使用日渐成为行业趋势的原因。在实际应用中,胶量及正确的涂胶位置对整车结构强度的影响至关重要,在汽车动力总成及总装车间,会使用适量的密封胶以确保充分密封。一流的涂胶系统通常会配备流量计或定量计来计算胶体总量,但是此类方式并不能显示具体的涂胶量、涂胶位置及涂胶面的状态,同时在涂胶过程中,以下因素也会对胶体质量产生影响,如胶体粘度变化、胶体(或环境)温度变化、胶桶替换产生的气泡等。综上所述,在生产过程中引入直观的三维在线涂胶检测技术是非常有必要的。
基于胶体本身的特性(涂抹节拍,凝胶不宜接触等),实时在线非接触式视觉检测是最适合的涂胶工艺品质控制解决方案。目前市面上主要有二维和三维两种在线检测涂胶的解决方案,前者是基于二维图片的对比度(颜色或灰度差异)来获取胶体位置等信息,此种检测方法有一定的局限性:首先,只能获取二维信息即胶体宽度,而对于胶体功能特性真正相关的胶体横截面积信息(结构胶的挤压扩张和FIPG的密封)等则不能获取到;其次,在实际生产环境中,二维视觉易受到被测件颜色及环境光的影响,其误判率非常高。此外还有一些错误模式是二维相机不能识别的,例如涂胶过程中被测件抖动或者机器人路径规划不佳时,胶枪便有可能会刮擦到零件表面留下一层薄薄的胶体印记(但其实涂胶量不足),导致二维视觉系统误判,产生不合格件。
鉴于上述二维检测的局限性,三维涂胶检测已逐渐成为行业趋势,种类繁多的三维传感技术应运而生:激光三角测量法、立体视觉、结构光测距方法、飞行时间法3D成像(飞行时间测距法)、激光干涉测量等。其中,激光三角测量最能满足实时在线连续高速成像的要求,然而胶枪四周空间的局限性以及喷涂方向的任意性,导致通用的单条激光线传感器不能满足检测需求。一种解决方案是电机驱动单条激光线来旋转跟踪喷嘴的轨迹,不过现代的涂胶过程速度可高达400mm/s-1,000mm/s, 在如此高速下,很难可靠保证电机能充分快速地响应涂胶方向的突变;另一种解决方案则是在喷嘴四周配置多条激光线(如Coherix Predator3D),这种设计方案可以确保喷嘴任意方向均没有视觉盲区。
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