可调拉线式机器人标定装置的制作方法

本实用新型涉及一种机器人标定装置，特别是一种可调拉线式机器人标定装置。

背景技术：

由于加工制造和装配环节存在误差，导致机器人的实际结构参数和设计结构参数不一致，从而引起机器人的运动误差，标定是提高机器人运动精度的有效方法，但目前的标定通常要使用价格昂贵的激光跟踪仪、三坐标测量机的设备，成本居高不下。

技术实现要素：

为了提高标定效率，降低机器人标定成本，本实用新型提供了一种可调拉线式机器人标定装置，通过合理的结构设计以及工作流程设计，提高了拉线传感器用于机器人标定时的效率，降低了标定的成本。

本实用新型采用如下技术发：

一种可调拉线式机器人标定装置，包括机架、转动轴安装基座、第一转动轴、转动折板、动滑轮、基座端盖、拉线传感器、拉线适配装置、挂钩、电机；拉线适配装置包括U型支架、U型挂钩、T型连接件、第四转动轴、第二转动轴、第三转动轴、U型支架端盖、螺杆、螺母；转动轴安装基座位于机架上；动滑轮位于转动折板上；基座端盖位于转动轴安装基座上；挂钩与拉线传感器的拉线连接；转动折板安装在第一转动轴上；电机位于转动轴安装基座内；第一转动轴安装在电机上。

拉线传感器是利用高柔韧性的复合钢丝绳将位移信号转化为编码器电信号的接触式测量传感器。拉线传感器由复合钢丝绳(拉线)、锁扣、轮毂、弹簧和感应器组成，为现有设备，带有拉线端。高韧性的复合钢丝绕在一个有螺纹的轮毂上，轮毂一边与恒拉力弹簧连接，另一端与一个精密旋转感应器相连。当钢丝绳拉伸和收缩时，测量和记录输出信号就可以得出运动物体的位移；本实用新型首次将拉线传感器可用于机器人的标定。

上述技术方案中，电机根据常规方式启动，可控制第一转动轴旋转，第一转动轴常规的安装在电机的转轴上，穿出端盖，从而可以带动转动折板运动；转动轴安装基座内部设有可放置电机的空腔，可以在转动轴安装基座侧壁开设拿取电机的口，电机安装完成后接上第一转动轴，再用端盖进行封口，端盖留有第一转动轴穿出的孔，至于电机在转动轴安装基座内的安装方式属于常规技术。

上述技术方案中，动滑轮设有线槽，优选方型线槽，动滑轮的轴线与第一转动轴的轴线垂直，动滑轮的线槽的下切线与拉线传感器的拉线端的轴线共线；动滑轮与转动折板通过螺纹连接，可以在转动折板上设一螺纹孔，用于安装动滑轮，动滑轮上有一螺杆，使用螺母将动滑轮上的螺杆固定在转动折板上的螺纹孔中，当动滑轮安装在转动折板上后，动滑轮轴心到拉线传感器的拉线端端面的距离为一固定的值。

本实用新型包括机架、机架上的转动轴安装基座、转动轴、安装基座内部的电机、转动折板，转动折板上安装动滑轮；转动折板可周向转动，通过动滑轮的线槽将拉线传感器自带的拉线导向至拉线适配装置，同时拉线传感器上的挂钩连接至拉线适配装置的螺母上，动滑轮的线槽的下切线与拉线传感器的拉线端轴线始终平行，保证下方拉出的线为水平，且动滑轮的轴心与拉线传感器的拉线端端面的距离为一固定的值。

上述技术方案中，第一转动轴末端有螺纹结构，用于安装转动折板，可以将转动折板与第一转动轴通过螺纹连接，并使用两个螺母固定在一起；第一转动轴的轴线与拉线传感器的拉线端的轴线共线。

上述技术方案中，机架设有均布的多个螺纹孔，用于安装拉线传感器与转动轴安装基座；机架底面的四个角均有一工艺凸台，以保证平稳性。

上述技术方案中，动滑轮上有槽，其槽型为方型槽，可用于放置拉线。

上述技术方案中，挂钩由方形结构、梯型结构以及半圆形结构组成，梯形结构连接方形结构与半圆形结构，半圆形结构的直径与平板螺母公称直径相同，可将挂钩放置到平板螺母中的光滑区域上。

上述技术方案中，拉线适配装置中，U型支架与U型挂钩通过第二转动轴、第三转动轴连接，比如将U型支架两边与U型挂钩两边通过两根轴连接在一起，U型支架可周向转动，U型挂钩可摆动，可进行拉线的角度调节；通过在T型连接件顶部设置两个螺纹孔，拉线适配装置可使用螺钉连接固定在其他装置的机架上，T型连接件的肋中部设有方形槽，底部设有通孔，U型支架与T型连接件通过第四转动轴连接，U型支架可绕轴进行周向转动；U型挂钩末端有一螺纹孔，螺纹孔上安装有螺杆与平板螺母，螺杆安装到挂钩末端后用平板螺母紧固，螺杆螺纹长度与平板螺母相差长度为U型挂钩厚度，平板螺母可安装拉线传感器上的挂钩。

上述技术方案中，T型连接件设有一方形槽，该槽用于放置固定连接件用的螺母，连接件末端有一通孔，用于穿过第四转动轴，可用螺母将连接件固定在第四转动轴上。

本实用新型的优点是：结构简单，安装和拆卸方便，降低了标定成本，移动灵活，能够适应多种环境下的机器人标定作业，有效地防止了拉线传感器的损坏。

附图说明

下面的附图以及对实施例的描述将显示出本实用新型的上述及其他特征、优势、性质。

图1所示的是完整的机器人标定装置的示意图。

图2所示的是单独的拉线调节装置与拉线传感器的示意图。

图3所示的是单独的拉线适配装置的示意图。

图4所示的是拉线适配装置的局部剖面图。

其中，机架1、转动轴安装基座2、第一转动轴3、螺纹孔4、转动折板5、动滑轮6、基座端盖7、U型支架8、U型挂钩9、T型连接件10、第二转动轴11、第三转动轴12、第四转动轴13、U型支架端盖14、螺杆15、平板螺母16、方形槽17、拉线传感器18、拉线适配装置19、挂钩20。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型保护范围不局限于所述内容。

实施例

图1所示的是完整的机器人标定装置，图2、3所示的是拉线调节装置与拉线传感器共同使用，图4所示是拉线适配装置。需要注意的是，这些附图仅作为示例，其并非按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

如图1和图2所示，该适用于拉线传感器的拉线调节装置包括机架1、转动轴安装基座2、第一转动轴3、转动折板5、动滑轮6、基座端盖7、电机、拉线传感器18、挂钩20。机架与转动轴安装基座可以合为一体，机架用于安装转动轴安装座以及拉线传感器。机架设有均布的多个螺纹孔4，用于安装拉线传感器、转动轴安装座，以及用于将机架安装在不同的位置。转动轴安装座内有空腔、侧壁有通孔，用于安装电机，在电机的转轴上安装第一转动轴，第一转动轴末端有螺纹，通过两个螺母将其与转动折板安装在一起，转动折板通过第一转动轴可实现绕转动轴安装座上通孔轴线的转动；电机为常规安装，图中没有标示，基座端盖盖住转动轴安装座侧壁的通孔，以示安全，基座端盖的轴线与通孔轴线共线。转动折板上有一通孔，通过螺母与动滑轮安装在一起，保证动滑轮的轴线与第一转动轴轴线垂直。当第一转动轴转动时，动滑轮可绕端盖轴线旋转，且第一转动轴转动时，动滑轮的线槽的下切线与拉线传感器的拉线端轴线始终平行，保证下方拉出的线为水平，且动滑轮轴心到拉线传感器的拉线端端面的距离为一固定的值。

如图3和图4所示，该拉线适配装置19包括U型支架8、U型挂钩9、T型连接件10、第二转动轴11、第三转动轴12、第四转动轴13，U型支架端盖14，螺杆15，平板螺母16。U型支架8与T型连接件用第四转动轴连接，U型支架通过轴的配合可周向转动，T型连接件的顶部可设置通孔，从而连接到其他装置的机架上，便于安装和调节，适应各种环境；U型挂钩与U型支架通过第二转动轴、第三转动轴两根轴相连接，U型挂钩可摆动，U型挂钩末有一螺纹孔，安装螺杆、平板螺母。当拉线挂钩挂到平板螺母上时，拉线适配装置有两个方向的自由度，可实现多种情况下的角度调节；T型连接件的肋中部设有方形槽17，底部设有通孔，用于安转第四转动轴。

拉线传感器的拉线经过动滑轮通过挂钩连接到拉线适配装置上的平板螺母上，通过第二转动轴、第三转动轴使挂钩摆动，通过第四转动轴使支架周向转动，使得拉线适配装置拥有两个方向上的自由度。

使用该装置时，将带着挂钩的拉线传感器中的拉线从拉线口中拉出，拉长后放入动滑轮中的方型线槽中，再将挂钩放置到U型挂钩末端的平板螺母上，并将整个拉线适配装置使用螺钉固定至机器人末端法兰上；完成整个安装步骤后，挂钩及拉线可以随着拉线适配装置可以完成多个方向上的旋转，实现整个空间中的运动，第一转动轴转动时，动滑轮的线槽的下切线与拉线传感器的拉线端轴线始终平行，保证下方拉出的线为水平，且动滑轮轴心到拉线端端面的距离为一固定的值；同时拉线导向装置可以实现拉线的保护和导向作用。

本实用新型价格低廉、测量距离大、安装方便、抗干扰能力强，可广泛使用。