一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置及其标定方法与流程

【技术领域】

本发明属于旋转机构技术领域，特别是涉及一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置及其标定方法。

背景技术：

随着经济的不断发展及科学技术的不断进步，为企业的发展提供强有力的经济及技术支柱，促使企业朝智能化及高集成化等的方向迈进，而机械手就是企业所研发的智能化的产品中一种。为了减轻操作人员的负担，或者替代操作人员进行危险作业，都离不开机械手的应用。通过机械手去替代操作人员的操作，因而达到提高效果或保护操作人员的目的，因此使得机械手在自动化生产的场合得到广泛地应用。

在各种自动化设备中，旋转驱动机构必不可少，且整个自动化设备安装好后，需要找到旋转驱动装置的圆点后才能进行运动的控制，现有技术中，圆形机构的圆点标定采用的是外部标定仪器进行检测的，其操作非常复杂，标定所需时间较长，效率低，且该仪器成本较高，经济性不好。

因此，有必要提供一种新的旋转驱动机构的旋转中心标定装置及其标定方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的之一在于提供一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置，能够快速的、精准的标定圆点，操作简便、标定效率高、成本低、经济性好。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置，用于对旋转驱动机构进行圆心标定，其包括安装调节板以及固定在所述安装调节板上的标定板，所述安装调节板受所述旋转驱动机构进行旋转运动，所述旋转驱动机构上围绕其旋转轴等角度环形设置有若干第一销孔，所述标定板上设置有若干第二销孔，其中一个所述第二销孔的轴线与所述第一销孔的轴线在同一水平面上。

进一步的，所述旋转驱动机构包括位于底部的水平旋转驱动关节以及受所述水平旋转驱动关节驱动进行水平旋转的水平旋转机构。

进一步的，所述水平旋转驱动关节包括呈圆筒状结构的第一安装座、内嵌在所述第一安装座内部的第一驱动装置以及与所述第一驱动装置配合的第一减速机。

进一步的，所述第一安装座的外表面设置有若干围绕所述水平旋转驱动关节的旋转轴等角度分布的所述第一销孔，所述第一安装座上的所述第一销孔的轴线位于同一个水平面上。

进一步的，所述水平旋转机构为竖直旋转驱动关节，所述竖直旋转驱动关节包括受所述第一减速机驱动进行旋转的第二安装座、内嵌在所述第二安装座内部的第二减速机以及驱动所述第二减速机的第二驱动装置。

进一步的，所述第二减速机的旋转端设置有摆臂板，所述摆臂板上设置有若干围绕所述竖直旋转驱动关节的旋转轴等角度分布的所述第一销孔。

进一步的，所述安装调节板固定安装在所述第二安装座上。

进一步的，所述安装调节板上设置有长条形的腰形孔。

本发明的另一主要目的在于提供一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置的标定方法，其包括以下步骤，

1)设定初始状态：将所述第二销孔对准其中一个所述第一销孔，采用销轴检测是否能够同时穿过所述第二销孔和对应的所述第一销孔，若能穿过则初始状态设定完成，若不能穿过，则启动所述旋转驱动机构，驱动所述标定板旋转一定角度，直到销轴能够同时穿过所述第二销孔和所述第一销孔；

2)设定所述旋转驱动机构顺时针或逆时针旋转第一角度，采用销轴检测是否能够同时穿过所述第二销孔和对应的所述第一销孔，若能穿过，则进行下一步，若不能穿过，则启动所述旋转驱动机构，驱动所述标定板旋转一定角度，直到销轴能够同时穿过所述第二销孔和所述第一销孔，此时，得到圆点误差，所述圆点误差为设定旋转的角度值与所述第一角度的差值；

3)修正误差得到新的设定圆点；

4)回到初始状态；

5)重复步骤2～3或步骤2～4，直到从初始状态下，所述旋转驱动机构任意方向旋转任意一个所述第一角度的倍数之后，销轴都能够同时穿过所述第二销孔和对应的所述第一销孔，则说明所述旋转驱动机构的设定圆点坐标已标定精准。

进一步的，所述第一角度为360°除以所述第一销孔的个数。

与现有技术相比，本发明一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置及其标定方法的有益效果在于：能够快速的、精准的标定圆点，相比于现有技术中的圆点标定仪器而言，本设计操作简便、标定效率高、成本低、经济性好，且通过控制销孔和销轴的加工精度，在标定圆点的精度上可达到0.005mm，大大提高了机器人的控制精度和运动精度。

【附图说明】

图1为本发明实施例的使用状态结构示意图；

图2为本发明实施例中标定装置的结构示意图；

图中数字表示：

100旋转驱动机构的旋转中心标定装置；

101第一销孔；102第二销孔；

1安装调节板，11腰形孔；2标定板；3水平旋转驱动关节，31第一安装座；4竖直旋转驱动关节，41第二安装座；5摆臂板。

【具体实施方式】

实施例

本实施例中提到的“水平旋转”是指旋转轴线是竖直方向的；“竖直旋转”是指旋转轴线是水平方向的；“旋转驱动机构的中心”是指旋转机构的旋转路径所形成的圆的圆心。

请参照图1-图2，本实施例为旋转驱动机构的旋转中心标定装置100，用于对旋转驱动机构进行圆心标定，其包括安装调节板1以及固定在安装调节板1上的标定板2，安装调节板1受所述旋转驱动机构进行旋转运动，所述旋转驱动机构上围绕其旋转轴等角度环形设置有若干第一销孔101，标定板2上设置有若干第二销孔102，其中一个第二销孔102的轴线与对应的第一销孔101的轴线在同一水平面上，以便销轴能够同时穿过对应的第二销孔102和第一销孔101。本实施例中，第一销孔101的数量为四个。

本实施例中，所述旋转驱动机构包括位于底部的水平旋转驱动关节3、受水平旋转驱动关节3驱动进行水平旋转的竖直旋转驱动关节4以及受竖直旋转驱动关节4驱动进行竖直旋转的摆臂板5。

水平旋转驱动关节3包括呈圆筒状结构的第一安装座31、内嵌在第一安装座31内部的第一驱动装置(图中未标示)以及与所述第一驱动装置配合的第一减速机(图中未标示)。第一安装座31的外表面设置有若干围绕水平旋转驱动关节3的旋转轴等角度分布的第一销孔101。第一安装座31上的第一销孔101的轴线位于同一个水平面上。

竖直旋转驱动关节4包括受所述第一减速机驱动进行旋转的第二安装座41、内嵌在第二安装座41内部的第二减速机(图中未标示)以及驱动所述第二减速机的第二驱动装置(图中未标示)。摆臂板5上设置有若干围绕竖直旋转驱动关节4的旋转轴等角度分布的第一销孔101。

安装调节板1上设置有长条形的腰形孔11，便于调整标定板2的安装位置。安装调节板1固定安装在第二安装座41上。

旋转驱动机构的旋转中心标定装置100对水平旋转驱动关节3进行圆点坐标标定的步骤如下：

1)设定初始状态：将第二销孔102对准其中一个第一销孔101，采用销轴检测是否能够同时穿过第二销孔102和第一销孔101，若能穿过则初始状态设定完成，若不能穿过，则启动水平旋转驱动关节3，驱动第二安装座41同时带动标定板2旋转一定角度，直到销轴能够同时穿过第二销孔102和第一销孔101；

2)设定水平旋转驱动关节3顺时针或逆时针旋转第一角度，所述第一角度为360°除以第一销孔101的个数，因为本实施例中第一销孔101的个数为四个，所以所述第一角度的读数为90度，采用销轴检测是否能够同时穿过第二销孔102和对应的第一销孔101，若能穿过，则进行下一步，若不能穿过，则启动水平旋转驱动关节3，驱动第二安装座41同时带动标定板2旋转一定角度，直到销轴能够同时穿过第二销孔102和对应的第一销孔101，此时，得到圆点误差，所述圆点误差为设定旋转的角度值与所述第一角度的差值；

3)修正误差得到新的设定圆点：修正误差为本领域内专业人员熟知的方法，且为成熟技术，因此，本实施例中不进行详细说明；

4)回到初始状态；

5)重复步骤2～3或步骤2～4，其中旋转角度可以选择90度、180度、270度或360度中的一个，但不超过旋转驱动机构的旋转范围，旋转方向可以旋转顺时针或逆时针，直到从初始状态下，水平旋转驱动关节3任意方向旋转所述第一角度的任意倍数后，销轴都能够同时穿过第二销孔102和对应的第一销孔101，则说明水平旋转驱动关节3的设定圆点坐标已标定精准。

本实施例中，由于第一销孔101的数量为四个，因此在进行圆点标定过程中驱动关节的旋转角度为90度的倍数，而在其他实施例中，第一销孔101的数量可设定为n个，则在进行圆点标定过程中各个驱动关节的旋转角度则为360°/n(即第一角度)的倍数。

旋转驱动机构的旋转中心标定装置的标定方法对竖直旋转驱动关节2进行圆点坐标标定原理与水平旋转驱动关节3圆点坐标标定原理相同。

本实施例旋转驱动机构的旋转中心标定装置的有益效果在于：能够快速的、精准的标定圆点，相比于现有技术中的圆点标定仪器而言，本设计操作简便、标定效率高、成本低、经济性好，且通过控制销孔和销轴的加工精度，在标定圆点的精度上可达到0.005mm，大大提高了机器人的控制精度和运动精度。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。