专利名称：工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量技术领域，具体地说，涉及一种实现在工业现场进行自动化测量的测量系统。
背景技术：
随着对生产过程中对质量控制要求的逐步提高，加工和制造工艺要求更多的对整个过程进行监控，越来越多的测量需要在生产过程中完成，从而及时地发现问题；同时由于和生产节拍的配合，对测量的效率也提出了要求，用户更多地希望利用现有的硬件设施快速完成测量。对于这种测量需求较大的，以搬运不便的大工件尤为突出。目前对于工件的测量主要有如下两种测量模式1、大型三坐标测量，即采用三坐标测量机对工件进行测量。这种测量模式的优点是，能够通过软件编程实现自动化测量，提高工件的测量效率；缺点是，由于三坐标测量机对环境、温度、震动都有严格的要求，如果环境条件不满足要求，测量机所得到的测量结果将无法保证真实有效性，所以三坐标测量都需要在测量室中进行测量，无法在车间现场进行即时测量，则对测量结果的反馈具有滞后性；2、激光跟踪仪手动测量，即由操作员手持靶镜或者6D测头放于工件之上，通过靶镜或6D测头上的反射镜位置计算出工件上实际测量点的坐标值。这种测量模式的优点是， 激光跟踪仪是一款便携式的大尺寸测量系统，适于车间现场测量，对环境的要求低；缺点是，激光跟踪仪本身的测量模式为手动测量，这种测量方式操作灵活，适用于车间现场的小批量快速测量，但是对于同类工件的批量检测来说，由于不能自动化测量，效率较低。
发明内容本实用新型提供一种工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，可以解决现有技术存在的不能在工业现场进行即时、高效测量的问题。为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，包括激光跟踪仪、工业机器人和机器人控制器，所述激光跟踪仪的反射靶标安装在所述工业机器人的机械臂末端，所述反射靶标上安装有测量元件。在本实用新型的技术方案中，还具有如下附加技术特征所述工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统还包括移动导轨，所述移动导轨固定在工业现场的基面上。所述反射靶标为靶镜或6D测头。所述测量元件为测针或非接触式测头。所述测量元件螺纹紧固安装在所述反射靶标上。所述工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统还包括安全防护系统。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是1、本实用新型将跟踪目标安装在工业机器人的机械臂末端，以工业机器人为移动载体，带动反射靶标和其他测量元件移动，跟踪仪对反射靶标进行实时跟踪，同时与工业机器人进行配合，对工件测量，这种测量模式不仅实现了在工业现场进行测量，同时实现了自动化测量，大大提高了测量效率；2、 本实用新型集成了尖端的机器人技术的自动控制系统，以及激光跟踪仪的测量效率高、速度快、高效、精度高等特性，帮助客户快速完成对大型工件的测量工作，实现对零件生产过程控制和质量分析，在自动化测量系统中，激光跟踪仪系统不但能够自动测量，而且实现了一机手动、自动两用的功能，跟踪仪可以移走进行其他手动测量工作；3、本实用新型对环境要求低，无需用户建造专门的测量室对使用环境进行控制，降低了系统成本；4、本实用新型测量系统可以根据需要编制多个测量程序进行测量，适用性广。
图1为本实用新型实施例工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统的结构示意图；其中1、激光跟踪仪；2、工业机器人；3、反射靶标；4、机械臂；5、测针；6、移动导轨；7、机器人控制器；8、安全防护系统。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参照图1所示，本实施例工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，包括激光跟踪仪1和工业机器人2，激光跟踪仪1的反射靶标3安装在工业机器人2的机械臂4的末端，反射靶标3上还安装有测量元件。本实施例中反射靶标3可以为靶镜或6D测头，测量元件采用测针5，反射靶标3和测针5的安装采用螺纹紧固的方式，当然，也可选用其它测量元件(如非接触式测头)和安装方式，本实施例对此不做限制。激光跟踪仪1是指以激光为测距手段配以反射靶标3的仪器，它同时配有绕两个轴转动的测角机构，形成一个完整球坐标测量系统，可以用它来测量静止目标，跟踪和测量移动目标或静止目标和移动目标的组合。其工作原理是激光跟踪仪1所发出的激光射入发射靶标3处，发射靶标3同时将激光按原路反射回至激光跟踪仪1，通过激光与角度编码器的配合实现跟踪仪的跟踪测量。激光跟踪仪1的反射靶标3和测针5构成装探测系统，安装在机械臂4的末端，探测系统的配置可以根据测量的要求进行柔性组合，包括测量长度，探针直径等，可实现不同角度下的直接测量；工业机器人2携带探测系统，到达指定的测量位置进行触测，软件将触测点记录下来以进行后续分析；一个测量位置完成后，工业机器人2移动探测系统至下一个触测位置。在此过程中，测量路径可通过工业机器人2的自动化编程实现。为满足大尺寸工件的测量要求，扩大测量范围，提高自动化测量程度，本实施例工
4业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统还包括移动导轨6，移动导轨6固定在工业现场的基面上。工业机器人2在机器人控制器7的动作控制程序控制下在移动导轨6上自动移动至各测量位置。为起到安全防护作用，防止工业现场工人误入测量系统工作区域，影响测量的正常进行或对工人造成安全隐患，本实施例工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统还包括安全防护系统8。安全防护系统8可以为设置在测量系统四周的防护围栏，也可以为直接在测量系统工作区域的边缘设置的检测装置(如光电传感器等)，如果有人靠近，检测装置产生检测信号并传送至机器人控制器7，控制机器人停止工作。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，其特征在于包括激光跟踪仪、工业机器人和机器人控制器，所述激光跟踪仪的反射靶标安装在所述工业机器人的机械臂末端，所述反射靶标上安装有测量元件。
2.根据权利要求1所述的工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，其特征在于所述工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统还包括移动导轨，所述移动导轨固定在工业现场的基面上。
3.根据权利要求1所述的工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，其特征在于所述反射靶标为靶镜或6D测头系统。
4.根据权利要求1所述的工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，其特征在于所述测量元件为测针或非接触式测头。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，其特征在于所述测量元件螺纹紧固安装在所述反射靶标上。
6.根据权利要求5所述的工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，其特征在于所述工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统还包括安全防护系统。
专利摘要本实用新型提供一种工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，可以解决现有技术存在的不能在工业现场进行即时、高效测量的问题。一种工业现场跟踪仪与机器人自动化测量系统，包括激光跟踪仪、工业机器人和机器人控制器，激光跟踪仪的反射靶标安装在工业机器人的机械臂末端，反射靶标上安装有测量元件。本实用新型将跟踪目标安装在工业机器人的机械臂末端，以工业机器人为移动载体，带动反射靶标和其他测量元件移动，跟踪仪对反射靶标位置进行实时跟踪，同时与工业机器人进行配合，对工件尺寸进行测量。靶标这种测量模式不仅实现了在工业现场进行测量，同时实现了自动化测量，大大提高了测量效率。
文档编号G01B11/00GK202041176SQ20112014175
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者刘维, 刘霜 申请人:海克斯康测量技术(青岛)有限公司