基于机器人3D视觉引导的汽车空腔自动发泡研究

为解决人工加注汽车空腔双组分聚氨酯泡沫时生产效率低和质量稳定性差的问题,对视觉检测技术、发泡工艺和机器人自动化应用进行研究,提出一种3D视觉引导机器人进行汽车空腔自动发泡的方案。通过地面安装的3台相机组成3D视觉系统,拍照检出汽车车身在工作站内的静止位置,计算出车身实际位置与标定的基准位置之间的偏差,引导机器人进入车身空腔填充泡沫的工作区域,保证机器人末端安装的3D激光视觉传感器拍摄加注孔的位置相对不变。机器人手持3D激光视觉传感器,检测车身加注孔在立体空间中的坐标位置,计算出加注孔的实际位置与标定的基准位置之间的偏差,引导加注枪头精确插入加注孔,防止发生干涉甚至碰撞。机器人与液压定比计量系统通信,传递双组分聚氨酯的加注量信息;液压定比计量系统以一定的流量和压力输送双组分聚氨酯材料进入加注枪的混合室,充分混合并注入空腔发生化学反应,实现在汽车空腔内自动发泡。将该方案应用于某主机厂的涂装车间,生产节拍显著提高,制造质量一致性良好。