工业机器人超声波自动化焊点检测设备的设计研究

代 巍， 韦庆恒， 谢 宁， 何道聪， 杨 华

（1.上汽通用五菱汽车股份有限公司， 广西 柳州 545007； 2.湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司， 湖南 长沙 410205）

0 引言

汽车的制造质量是由制造业发展水平决定的， 目前我国在汽车制造装备，自动化生产线技术，生产性能检测等方面都具有相当的规模， 但在先进性方面与国外发达国家都存在着非常大的差距， 这些差距严重影响着中国汽车制造工业水平的提高。 因此只有发展高端的检测装备， 并掌握核心技术， 才能提升我国汽车制造业发展水平，实现汽车强国梦。

在汽车白车身制造过程中， 焊接是主要连接工艺方法， 如典型的白车身通常由250 多个有复杂空间曲面的薄板冲压零件在55～75 个装配站生产线上大批量快节奏的焊接而成，装夹、定位点达到1700～2500 个，焊点多达4000～5000 个。 车身焊点质量直接决定了车身装配质量以及整车安全性、舒适性及可靠性等。 目前国内主机厂对焊点质量的检测都是采用人工手动方式进行抽检。

国内外尚无焊点在线检测装备， 甚至单个焊点质量检测理论、评价标准也受国外严密封锁，造成了车身大批量生产的高效率与人工质量检测的可靠性差， 以及低效率的矛盾。 针对目前国内焊点在线检测装备、焊点评价，暂属于空白与人工大批量检测效率低的问题， 本文设计了基于工业PC 的工业机器人的超声波自动化焊点检测设备解决以上问题。

1 机械设计部分

1.1 机械部分设计原理

为了实现超声波探头跟随机器人手臂实时运动，设计集成超声探头、激光测距仪、光源、相机一体的超声探头夹具。……