工业机器人同轴对称物体坐标系标定装置的制作方法

本实用新型涉及工业机器人标定技术领域，特别涉及一种工业机器人同轴对称物体坐标系标定装置。

背景技术：

利用工业机器人加工一些同轴对称物体时，通常情况下理论模型和实际模型位置差距甚大，并且在实际使用过程中机器人空间点位也可能变动。为了具有较高的加工精度，必须对工业机器人的工具坐标系和工件坐标系进行高精度的标定。比如中国专利公开号CN 106182001 A，发明创造的名称为一种基于机器人的工件坐标系自动标定装置，包括机器人本体、触发装置、采集装置、电柜与程序控制装置，触发装置设于机器人本体前端工具上，触发装置通过屏蔽电缆连接于采集装置，采集装置通过串口连接于程序控制装置，机器人本体与程序控制装置分别连接于电柜。该发明的不足之处在于：该发明是通过触发装置（即探针）与工件表面接触，然后通过机器人求解技术获得触碰点在机器人基坐标系下的坐标值，从而实现对工件坐标系的标定。这种标定方式的精度与工件的形状、表面质量、触碰点识别有着直接的关系，且探针在使用过程中容易发生变形弯曲，影响标定精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决传统的机器人工件坐标系标定装置在利用探针对工件坐标系进行标定时，探针在使用过程中容易发生变形弯曲，影响标定精度的问题，提供一种工业机器人同轴对称物体坐标系标定装置，能够有效解决上述问题。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种工业机器人同轴对称物体坐标系标定装置，包括安装底板，所述安装底板上设置有两组激光对射装置，每组激光对射装置包括激光发射装置和与激光发射装置相对设置的激光接收装置，两组激光对射装置发射的激光束相互交叉汇聚于一点。

本实用新型的安装底板上设置有两组激光对射装置。两组激光对射装置在标定时产生两束相互交叉的激光束。通过机器人使同轴对称物体与本实用新之间相对移动。在移动过程中，通过同轴对称物体对两束激光束的遮挡情况，可捕捉到同轴对称物体的中心，通过激光束获取同轴对称物体中心基于激光束相交点的位置，最终通过算法计算获取同轴对称物体基于机器人的轴心及圆心的坐标系。相比传统利用探针进行坐标标定的方式，本实用新型通过交叉激光束对同轴对称物体的中心位置进行探测，并对同轴对称物体的坐标系进行标定，标定过程中本实用新型与被标定物体无直接接触，避免了传统标定装置在标定时出现探针弯曲变形的情况，提高标定精度。

作为优选，所述安装底板上设置有若干个安装孔。所述安装孔用于将本实用新型固定在工作台或者机器人法兰上。

作为优选，所述安装底板为“U”形板状结构，所述安装底板一侧开口，所述激光发射装置和激光接收装置分别设置安装底板的两侧。所述安装底板为“U”形板状结构，且激光发射装置和激光接收装置分别设置安装底板的两侧，使得激光发射装置和激光接收装置之间具有可供同轴对称物体移动的移动区域。所述安装底板一侧的开口便于同轴对称工件进入安装底板中间的移动区域。

作为优选，所述激光发射装置包括激光发射器，所述激光发射器前端设置有第一遮光板，所述遮光板上设置有第一导光孔；所述激光接收装置包括激光接收器，所述激光接收器前端设置有与第一遮光板正对的第二遮光板，所述第二遮光板上设置有与第一导光孔同轴设置的第二导光孔。激光发射器发射的激光穿过第一导光孔后形成细小且具有特定方向的激光束，激光束依次穿过第一导光孔和第二导光孔后进入激光接收器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过交叉激光束对同轴对称物体的中心位置进行探测，并对同轴对称物体的坐标系进行标定，提高了标定精度。

附图说明

图1为本实用新型的正视图。

图2为图1中A方向顺时针旋转45°后的剖视图。

图中：1、安装底板，2、激光发射器，3、第一遮光板，4、激光接收器，5、第二遮光板，6、安装孔，7、第一导光孔，8、第二导光孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1至图2所示，工业机器人同轴对称物体坐标系校准装置，包括安装底板1。所述安装底板1为“U”形板状结构。所述安装底板1的一侧开口。所述安装底板1上设置有若干个用于连接机器人法兰或者工作台的安装孔6。所述安装底板1上设置有两组激光对射装置。每组激光对射装置包括激光发射装置和与激光发射装置相对设置的激光接收装置。所述激光发射装置和激光接收装置分别设置安装底板1的两侧。所述激光发射装置包括激光发射器2。所述激光发射器2的前端设置有固定在安装底板1上的第一遮光板3。所述第一遮光板3为矩形板状结构。所述第一遮光板3通过螺栓连接的方式与安装底板1相连。所述第一遮光板3上设置有第一导光孔7。所述第一导光孔7为圆柱孔。所述激光发射器发射的光从第一导光孔7穿过。所述激光接收装置包括激光接收器4，所述激光接收器4的前端设置有与第一遮光板3正对的第二遮光板5。所述第二遮光板5位矩形板状结构。所述第二遮光板5的两端通过螺栓连接的方式与安装底板1相连。所述第二遮光板5上设置有第二导光孔8。所述第二导光孔8为圆柱孔。所述第二导光孔8与第一导光孔7同轴设置。所述激光发射器发射的激光依次穿过第一导光孔和第二导光孔射入激光接收器4。两组激光对射装置交叉布置在安装底板1上。两组激光对射装置发射的激光束相互交叉汇聚于一点。本实施例中，两组激光对射装置发射的激光束之间的交叉角度为90度。

工业机器人利用本实用新型对工具坐标系和工件坐标系进行标定和校准。当机器人需要校准工具坐标时，该装置可以被固定在工作台，机器人握住工具进行校准。当机器人需要校准工件坐标时，该装置可以被固定在机器人法兰上去校准固定的工件。

本实用新型的安装底板上设置有两组激光对射装置。两组激光对射装置在标定时产生两束相互交叉的激光束。通过机器人使同轴对称物体与本实用新之间相对移动。在移动过程中，两束交叉的激光束可捕捉到同轴对称物体的中心，通过激光束获取同轴对称物体中心基于激光束相交点的位置，最终通过算法计算获取同轴对称物体基于机器人的轴心及圆心的坐标系。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员 来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征 进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。