机器人工具坐标系的校正方法_3

文档序号:9371768阅读:来源:国知局
传输至控制器30中。驱动机构13驱动工件300沿预估坐标系T 11的Yni1 轴方向运动距离L',并使工件300的加工面320第二次接触测量件210,设第二次接触时 测量件210的测量数据为c2',测量数据通过数据传输模块230传输至控制器30中。可计 算测量件210的距离变化量为Λ c' =c2' -Cl',由于预估工具坐标系Tni1相对实际工具坐标 系轴的旋转角度偏差为AR x1,所以由运动的合成与分解原理可知:L' X tanAlC= c2' -c/,即根据公式tanARx1= (C2' -c/ )/L'可计算出ARx1的值。
[0026] 在步骤S107中,依据Λ Rx1修正控制器中预估工具坐标系Tni1中R x1的参数,并重新 定义预估工具坐标系Tni1。修正预估工具坐标系T 1111中Rx1的值,使得预估工具坐标系T111 1的 Yn1轴补偿一个旋转角度偏差ARx1,即使修正后的预估工具坐标系T ni1的Yni1轴与实际工具 坐标系T g的U-V面大致相平行。将修正后的预估工具坐标系T1111设为新的预估工具坐标系 Tni2,新的预估坐标系Tni2的原点为P ni2,坐标轴分别为Xn2轴、Yn 2轴和Zni2轴,其在控制器30 中的参数值为(χΛ ΥΛ ΖΛ Rx2, Ry2, Rz2),且其相对实际工具坐标系Tg的位置偏差为(Λχ2, Λ y2, Λ Z2),旋转角度偏差为(Λ Rx2, ARy2, ARz2)。
[0027] 步骤S108,判断测量件210所测得两点间的距离差值Ac'是否大于最大偏差值, 并通过控制器30控制驱动机构13驱动工件300恢复到初始位置。若测得Λ c'大于最大偏 差值,则重复步骤S106~S108。在重复步骤S106~S108时,Yni 1轴线与测量件210的长度延伸 线的夹角可能为非直角,然而由于此时的旋转角度偏差ARx 1已经很小,故L'X tanAlC^ c2'_Cl'。依据ARx1修正控制器30中预估工具坐标系1 1*?1的参数,依然可以使Ac'不 断缩小。若测得Ac'小于或等于最大偏差值,则进入下一步骤S109。本实施方式中,Ac' 允许的最大偏差值为〇. 〇2mm。
[0028] 请一并参阅图7,在步骤S109中,通过控制器30控制驱动机构13驱动工件300沿 预估坐工具坐标系T ni2的Yni2轴方向移动,并利用测量件210测量第二侧面360上沿Y ni2轴方 向上两点间的垂直距离,以求得ARz2的值。控制器30控制驱动机构13带动工件转动,并 驱动工件300的第二侧面360与测量件210相接触,设初次接触时测量件210的测量数据 为C 1'',测量数据通过数据传输模块230传输至控制器30中。驱动机构13驱动工件300 沿预估坐标系Tni 2的Yni2轴方向运动距离L' ',并使工件300的第二侧面360第二次接触测 量件210,设第二次接触时测量件210的测量数据为c2' ',测量数据通过数据传输模块230 传输至控制器30中。可计算测量件210的距离变化量为八"'^^'-^'^由于预估工具 坐标系T ni2相对实际工具坐标系Tg的W轴的旋转角度偏差为Λ Rz2,所以由运动的合成与分 解原理可知:L'' X tan Δ Rz2= c2'' -c/',即根据公式 tan Δ Rz2= (c2'' -c/')/L'' 可计算 出ARz2的值。
[0029] 可以理解,计算Λ Rz2的步骤中,还可通过控制器30控制驱动机构13驱动工件300 沿预估坐工具坐标系T ni2的Xni2轴方向移动,再测出第一侧面340沿X ni2轴方向上两点间的垂 直距离差值,并求得ARz2的值。
[0030] 在步骤SllO中,依据Λ Rz2修正预估工具坐标系Tni2中Rz 2的参数,并重新定义预估 工具坐标系Tni2。修正控制器30中的R z2的值,使得预估工具坐标系T1112的Zni 2轴补偿一个旋 转角度偏差Δ Rz2,即使修正后的预估工具坐标系Tni2的X ni2轴与实际工具坐标系Tg的U轴 大致相平行,也使Yni2轴与实际工具坐标系Tg的V轴大致相平行,同时由右手定则知X ni2轴 与实际工具坐标系Tg的U轴也大致相平行。将修正后的预估工具坐标系T 1112设为新的预估 工具坐标系Tni3,新的预估坐标系T 1113的原点为ΡΛ坐标轴分别为Xn3轴、Yn 3轴和Zni3轴,其 在控制器30中的参数值为(x"3, Yn3, Z"3, Rx3, Ry3, Rz3)。预估坐标系Tni3相对实际工具坐标系 Tg的位置偏差为(Λ X3, Λ y3, Λ Z3),旋转角度偏差为(Λ Rx3, Λ Ry3, Λ Rz3),且Xni3轴,Yni 3轴和 Zni3轴分别与U轴、V轴和W轴相平行,原点Pni3与原点P ni的位置相同,即Λ X3= Λ X,Λ y3= Λ y, Δζ3=Δζ, ARx3=〇, ARy3=〇, ARz3=0〇
[0031] 在步骤Sill中,判断测量件210所测得两点间的距离差Ac''是否大于最大偏差 值,并通过控制器30控制驱动机构13驱动工件300恢复到初始位置。若测得Λ c' '大于最 大偏差值,则重复步骤S109~S111。在重复步骤S109~S111时,Yni2轴线与测量件210的长度 延伸线的夹角可能为非直角,然而由于此时的旋转角度偏差Δ Rz2已经很小,故tan Λ Rz2~ (c2'' -c/')/L''。依据Λ Rz2修正控制器30中预估工具坐标系T1112中Rz 2的参数,依然可 以使Ac''不断缩小。若测得Ac''小于或等于最大偏差值,则进入下一步骤S112。本实 施方式中,Ac''允许的最大偏差值为0.02mm。
[0032] 请一并参阅图8,在步骤SI 12中,通过控制器30控制驱动机构13驱动工件300到 第一侧面340与测量件210相对的位置,再绕Zni 3轴转动180°,并利用测量件210依次测量 两个第一侧面340上的两个点沿Yni 3轴方向的垂直的距离,以求得Ay的值。控制器30控 制驱动机构13驱动工件300的一个第一侧面340与测量件210相接触,设初次接触时测量 件210的测量数据为Cl 1,测量数据通过数据传输模块230传输至控制器30中。驱动机构13 驱动工件300上升距离H以远离测量件210,再绕预估工具坐标系T ni3的Zni3轴转动180°, 最后驱动机构13驱动工件300下降并与工件300的另一个第一侧面340与测量件210相 接触,且下降距离同样为H,设该次接触时测量件210的测量数据为d 2,测量数据通过数据 传输模块230传输至控制器30中。可计算测量件210的距离变化量为Ad=Cl2-Cl 1,由于实 际工具坐标系Tg的原点Pg位于工件300的中心,且与预设工具坐标系T 1113的原点Pni3沿Yni 3 轴方向的距离相差为Ay,所以SAy=Cl2-Cl1,即根据公式Ay=(Cl2-Cl 1)/^可计算出Ay的值。
[0033] 在步骤Sl 13中,依据Λ y修正预估工具坐标系Tni3中Yni3的参数,并重新定义预估 工具坐标系T ni3。修正控制器30中的Yni3的值,使得预估工具坐标系T 1113的原点Pni3补偿一 个位移偏差Ay。将修正后的预估工具坐标系T ni3设为新的预估工具坐标系T1114,新的预估 坐标系T ni4的原点为Pni4,坐标轴分别为Xn 4轴、Yn4轴和Zni4轴,其在控制器30中的参数值为 (ΧΛ ΥΛ ΖΛ Rx4, Ry4, Rz4)。预估坐标系L4相对实际工具坐标系Tg的位置偏差为(Λ X4, Λ y4, Λ Z4),旋转角度偏差为(Λ Rx4, Λ R/,Λ Rz4),其中 Λ X4= Λ X,Λ y4=〇, Λ Z4= Λ ζ,Λ Rx4=〇, ARy4=〇, ARz4=0〇
[0034] 可以理解,在第一侧面340的长度延伸线与测量件210的长度延伸线之间的夹角 为非直角时,可重复步骤S112~S113以提高校正精度。
[0035] 请一并参阅图9,在步骤Sl 14中,通过控制器30控制驱动机构13驱动工件300到 第二侧面360与测量件210相对的位置,再绕Zni 4轴转动180°,并利用测量件210依次测 量两个第二侧面360上的两个点的距离,以求得Ax的值。控制器30控制驱动机构13驱 动工件300的一个第二侧面360与测量件210相接触,设初次接触时测量件210的测量数 据为Cl1',测量数据通过数据传输模块230传输至控制器30中。驱动机构13驱动工件300 上升距离H'以远离测量件210,再绕预估工具坐标系T1114的Zni 4轴转动180°,最后驱动机构 13驱动工件300下降并与工件300的另一个第二侧面360与测量件210相接触,且下降距 离同样为H',设该次接触时测量件210的测量数据为d 2',测量数据通过数据传输模块230 传输至控制器30中。可计算测量件210的距离变化量为Ad' =d2' -d/,由于实际工具坐 标系Tg的原点Pg位于工件300的中心,且与预设工具坐标系T 1114的原点Pni4沿Xni 4轴方向的 距离相差为Δχ,所以2A
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1