背景介紹

在汽車車身制造的整個工藝流程中，在油漆車間內的涂膠是一個重要的環(huán)節(jié)。一般需要在電泳過后的白車身上涂上一層密封膠、水性隔音膠、PVC膠等材料，可以起到防水防腐蝕、隔音降噪等作用，有效地提高了汽車的使用壽命并且提供了舒適的駕乘環(huán)境。

目前各個汽車生產廠家的車身涂膠工藝逐漸向機器人自動化作業(yè)方向發(fā)展，按照流水線生產方式設置多個機器人涂膠工作站，每個站完成不同的涂膠工作，一般每個站的作業(yè)流程是：

1車身被機運系統輸送到涂膠工位并停止(此時車身的停止位置存在一定的誤差)

2通過視覺系統對車身的位置進行3D定位

3機器人進行涂膠作業(yè)，在作業(yè)的過程中根據車身的位置偏差信息對預先編寫好的工藝軌跡進行補償

4機器人作業(yè)完成后，車身被輸送到下一工位

采用FANUC機器人內置的iRVision視覺系統可以完成對車身的3D定位，具有操作方便、可靠性高的優(yōu)點，本文將做一簡單介紹。

iRVision視覺系統介紹

iRVision是FANUC機器人內置的視覺功能。

iRVision=IntelligentRobotVision

iRVision視覺系統主要由相機、視覺板卡、視覺軟件三部分組成，其中視覺板卡和視覺軟件都集成在機器人控制柜內。相機可采用FANUC原廠提供的相機，或第三方的以太網接口(gige接口)相機，可直接連接到機器人控制柜。

iRVision的示教和操作可在機器人的示教操作盤(TeachPandant)上進行：

也可以使用一臺筆記本電腦，通過一根普通以太網線和IE瀏覽器連接到機器人控制柜，登陸iRVision界面進行視覺調試或查看運行狀態(tài)：

iRVision視覺系統多才多藝，可以實現多種功能，例如：

一般根據不同的應用需要選擇不同的軟件和硬件配置，如視覺軟件選項、視覺板卡、相機型號、鏡頭焦距、光源等。

iRVision視覺系統車身定位原理

iRVision視覺系統通過測量車底的3個工藝孔實現三維補償，如下圖所示：

大致的實現過程如下：

1.在視覺示教階段：

●示教一個表示車身空間位置的用戶坐標系(UserFrame)

●示教車身底部3個工藝孔的幾何特征

●對上述3個工藝孔進行拍照，計算并保存車身在用戶坐標系中的位置，作為基準位置(認為偏差為零)

●在基準位置時完成機器人涂膠工藝軌跡程序的編寫

2.在實際生產過程中：

●車身進入涂膠工位并停止后，iRVision視覺系統對車底的3個工藝孔進行拍照，并計算車身在用戶坐標系中的實際位置

●計算車身位置的偏差值=實際位置–基準位置

●在涂膠的過程中，機器人根據偏差值對涂膠工藝軌跡程序進行補償

通常定位時間為2sec，定位精度可達±1mm。

實際應用

在實際應用中，一般還需要考慮以下因素：

●生產的車型可能有多種，每一種車型的底部工藝孔分布位置不同，因此一般安裝4-6臺相機，根據車型信息自動選取其中3臺相機進行拍照。

●為每一臺相機配備一套安裝支架，相機的安裝角度和高度可調節(jié)。

●為每一臺相機配備一套LED光源，當拍照時進行補光。色從光來，光照因素對拍照結果有重要影響。

●由于涂膠工位的工作環(huán)境一般存在膠的霧化及飛濺污染，因此相機將被安裝在一個保護盒內，并且配備鏡頭防護蓋板，由PLC和氣缸控制開/合。

●視覺系統是否需要具備降級模式(DegradeMode)功能，萬一視覺系統發(fā)生故障，可自動切換到備用系統完成對車身的定位，生產不會中斷。

實際應用的過程一般如下：

1.在方案階段，上海發(fā)那科工程師根據車型信息、車型數量、仿真和測試結果、是否需要實現降級生產模式等因素制定相應的iRVision視覺系統硬件配置方案，如相機品牌和數量、鏡頭焦距等。

2.機器人在FANUC工廠的制造階段，根據上述配置方案集成iRVision視覺功能。

3.在涂膠機器人系統的集成階段，在上海發(fā)那科工廠對iRVision視覺系統進行預組裝和測試：

4.最后，上海發(fā)那科工程師完成iRVision視覺系統在客戶現場的安裝與調試，并且對客戶人員進行培訓。