涂装车间机运交接点车身入销检测方式研究

田 敏，张永孝

（上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司，山东青岛 266555）

0 引言

随着公司产销能量的扩大，本着低成本高价值的理念，公司涂装生产线设计了高度柔化的车身交接方式。近年来，汽车消费的不断升级，使汽车的样式和功能更加细分和多样化，不同尺寸和类型的车身共线涂装机运输送线成为了常态。涂装输送线的产能在多样性的基础上，不降反增并在逐步提升，因此也对机运输送线交接点的效率提出了更高的要求。涂装各交接点必须准确完成车身在载体间的转接，并自动进行转接成功的识别和检测，保证交接的成功率和自动化率。

1 涂装交接点

目前涂装车间机运输送线交接点分别为:焊涂交接点、电泳下线交接点、UBC 上线交接点、UBC 下线交接点和涂总交接点。各交接点的作用:①焊涂交接点，白车身从车身小车交接到涂装前处理吊具上；②电泳下线交接点，电泳车从前处理吊具交接到涂装滑橇上；③UBC 上线交接点，电泳车从涂装滑橇上交接到UBC 吊具上；④UBC 下线交接点，电泳车从UBC 吊具上交接到涂装滑橇上；⑤涂总交接点，喷涂后的车身从涂装滑橇交接到总装滑橇上。

为了保证车身在载体上不移位，每种载体上针对不同车身底盘使用不同的定位销进行定位，在转接过程中，必须保证车身交接到载体上时，车身底盘的定位孔进入载体的定位销内，任何不进销的交接，都会造成车身在载体上的移位，影响车身输送过程中的通过性和喷涂机器人的喷涂作业。因此，在各交接点必须增加针对入销情况的检测和报警，有不入销报警时，提醒维修人员进行查看和抬车，防止问题逃逸造成影响通过性和质量问题。

2 检测入销的方式

（1）采用光电开关检测车身裙边或底盘高度的方式。车身入销和不入销时，车身最低点（面）的高度不一样，车身最低点（面）一般为车身的裙边或底盘，利用这一原理通过判断车身入销时最低点（面）是否被检测来报警是否正确入销。这种检测方式原理简单、维护方便、投入成本低，调试工作量小，使用的光电开关一般有肉眼可见的光点，通过查看光点投射到车身的位置就可以实现准确的检测。

（2）采用激光测距开关检测定位孔所在平面与销子距离的方式。通过激光测距开关精确检测车身定位孔所在平面的距离，当定位孔所在平面与销子的距离在一个很小的范围时，认为车身入销成功，当超过这个距离时，则认为车身未入销。通过这种方式能精够确判断是否入销、入销深度，这种检测方式精度高，后期维护少，由于定位孔所在平面是固定的，因此柔性化程度高，不需要根据不同的车型调整检测参数，但成本较高，单个激光测距开关的成本是普通光电开关的几倍甚至是10 倍。

（3）采用图像识别开关检测定位孔的入销情况。通过采集现场的图像，与正确入销的图像进行比对，判断是否真正入销。采用图像对比的方式，一般是通过采集图像的轮廓或特征点，与模板进行比对，在检测范围内，能否有符合模板的轮廓或特征点出现，则认为入销成功，反之，则进行不入销的报警。这种检测方式不受车身晃动的影响，在检测窗口内有符合要求的特征点出现即认为入销成功，非常适合物体动态下的检测，不需要等待车身稳定就可以检测出结果，因此对交接点的节拍影响小，但是成本较高。

3 涂装交接点常见检测问题及对策

（1）车身在交接到涂装吊具上时，车身晃动严重，影响入销检测的结果。这种情况多出现在焊涂交接点，涂装吊具由于没有垂直方向的支撑，突然承重时，会连带车身一起晃动。这时需要选择恰当的检测时机，在不需要增加额外等待时间的情况下，选择车身状态稳定的时机进行信号检测，根据现场观察，车身在刚与吊具接触时晃动最严重，此时侧顶机还没有完全降低到位。当侧顶机下降到下降减速状态时，车身基本稳定，晃动幅度较小，当侧顶机完全下降到位时，吊具抱臂立即打开，车身同吊具一起晃动，并很快被输送链带走。由此可知，当侧顶机下降到下降减速状态时检测入销情况，是最好的时机。

（2）未经过电泳处理的白车身对激光有一定的反光影响，会造成检测数据无法测出。这种情况对激光测距开关的影响较大，会造成测距开关无数据而误报警，增加了现场响应人员的工作量，对于自动化程度要求高的输送系统，这种情况需要减少或避免。解决办法:①更换检测装置，使用非激光测数据的开关检测车身入销情况；②更改检测方式，使用不带数据测量功能的检测方式。常用的检测方式见图1。

图1 常用检测方式（检测开关检测车身大梁下边缘）

（3）车身未正确入销，但图像识别开关识别为正确入销而造成风险逃逸。这类问题必须避免，也是设置入销检测功能的根本目的。多在焊涂交接点出现这种问题，由于前处理吊具经过前处理电泳槽后积聚了电泳漆，随着生产的进行，电泳漆越积越厚，将销子正常的轮廓遮住，造成图像识别开关检测时未发现标准的销子特征而误认为已入销。解决这个问题需要采用反向思维方式，即检测入销状态为标准状态，所有达不到标准状态的都视为不入销，见图2，从根本上避免了未识别的风险，使未入销的识别率达到100%。

4 结语

图2 图像识别的检测特征提取

分析涂装输送线不同交接点的入销检测方式，在对车身入销情况检测方式选择时有了更合适的方案和措施，同时尽可能地避免出现转接不成功带来的风险和问题，更好地实现车身在涂装输送线的柔性化转接。另外，研究分析涂装车间机运输送线各交接点入销检测中存在的问题，并采取适当的措施，保证涂装车间输送系统的高效运行，为提高设备的生产效率、降低设备维护成本积累经验和方法。