激光焊接与传统点焊相比有诸多优势,目前已经成为发达国家汽车制造业中普遍应用的成熟工艺。而我国在这方面的应用研究较少。关于机器视觉的理论研究已经较为透彻,但是实践经验仍不多。本文从初期设备集成到全面整合应用的各个环节,介绍了基于机器视觉的自动化激光焊接系统。对于提升汽车制造业的生产效率和质量,促进我国汽车企业的系统集成技术能力,具有重要的意义。本文先从理论上分析了激光和激光焊接的原理,以及激光深熔焊的工艺影响因素。随后根据集成需要,逐步分析了激光发生器和工业机器人的工作原理、设备特点和选择依据。基于机器视觉测量系统的机器人轨迹补偿和实时调整,可靠地解决了制造业应用中的尺寸波动问题。对于系统应用,在结合机器视觉的基础上分别从质量、稳定和安全三部分进行了阐述。第一部分分析了白车身车顶与侧围镀锌板激光搭接焊的特点,并据此对机器人执行焊接的软硬件进行了相应的编写和调试。对于参数选择和质量检查,金相试验是必须的。第二部分析并改善了系统稳定性,大大降低了设备故障对系统造成的影响。最后对工业应用中的系统安全这一重要部分进行了研究,主要的安全控制措施是针对大功率焊接激光的危害,其他一些次要的安全风险也需注意。通过充分发挥不同种类机器视觉的功能,本系统在实际应用后取得了焊接白车身30多万辆而无报废、每月故障停机时间低于1小时、连续2年高负荷生产无安全事故的优良成绩。这一结果充分表明了基于机器视觉的自动化激光焊接系统能有效控制焊接质量、提高运行稳定性、保障生产安全,并建议在白车身制造业中推广应用。