一种工业机器人重复定位精度测量装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种工业机器人重复定位精度测量装置，包括三个激光测距传感器、测量块、数据采集及处理单元。三个激光测距传感器发出的光线两两相互垂直且三路光线相交于一点，形成三维测量坐标系；测量块安装在工业机器人末端法兰盘上，通过反射激光测距传感器的光测出每个面到激光测距传感器的距离，得出测量块在三维测量坐标系中的位置；数据采集及处理单元与三个激光测距传感器连接，获取测量块在三维测量坐标系中的位置数据，多次重复测量并进行数据处理，即可得出机器人重复定位精度值。该装置与现有设备相比，使用方便、操作简单，降低了设备及人力成本的投入，提高了工业机器人重复定位精度测量的准确性。
【专利说明】一种工业机器人重复定位精度测量装置【技术领域】
[0001]本发明涉及工业机器人重复定位精度测量，尤其涉及一种工业机器人重复定位精度测量装置，属于工业自动化控制领域。
【背景技术】
[0002]目前，工业机器人的重复定位精度大多采用激光跟踪仪进行测量。激光跟踪仪在进行工业机器人重复定位精度测量过程中，必须限制机器人的速度在一定范围内，否则就会出现丢光现象，需重新进行测量，在慢速测量下得到的重复定位精度并不准确，且此装置对操作人员有一定的要求，且操作繁琐、成本极高，如只用在工业机器人重复定位精度测量上，会形成资源浪费，并且在工业机器人的成品出厂检测过程中，不可能每个工位配一台激光跟踪仪对工业机器人进行检测，所以发明一种成本低、操作方便的工业机器人重复定位精度测试测量装置就非常必要。
【发明内容】
[0003]本发明公开了一种 工业机器人重复定位精度测量装置，解决激光跟踪仪在工业机器人重复定位精度测量中存在局限性的问题，克服现有设备存在的缺陷。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是:一种工业机器人重复定位精度测量装置，包括三个激光测距传感器、测量块、数据采集及处理单元；
所述三个激光测距传感器发出的光线两两相互垂直且三路光线相交于一点，形成三维测量坐标系；
所述测量块安装在工业机器人末端法兰盘上，当机器人带动测量块移动到所述三维测量坐标系中时，三个激光测距传感器分别照射到测量块的三个相互垂直的表面上，通过反射测出每个面到激光测距传感器的距离，得出测量块在三维测量坐标系中的位置，从而得到机器人末端位置；
所述数据采集及处理单元与三个激光测距传感器连接，获取测量块在三维测量坐标系中的位置数据，多次重复测量并进行数据处理，即可得出机器人重复定位精度值。
[0005]所述工业机器人重复定位精度测量装置还可包括三个激光测距传感器位置及垂直度调节装置，三个激光测距传感器分别对应安装在各激光测距传感器位置及垂直度调节装置上，通过调节激光测距仪传感器位置及垂直度调节装置，保证三个激光测距传感器发出的光线两两相互垂直且三路光线相交于一点。
[0006]本发明中的工业机器人重复定位精度测量装置，与现有的设备相比，使用方便、操作简单，成本低，可用于工业机器人生产车间的批量化使用，降低了设备及人力成本的投入，并且提高了工业机器人重复定位精度测量的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明装置示意图。[0008]图2为本发明装置局部示意图。
[0009]图3为垂直度调节装置示意图。
[0010]图4为测量块示意图。
[0011]图5为数据接收单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步详细说明。
[0013]图1为本发明装置示意图，包括固定侧板1-1、激光测距传感器1-2、垂直度调节装置1-4、测量块1-3和数据接收及处理单元1-5。如图2所示，本装置包括三路激光测距传感器(2-1、2-2和2-3)和三个垂直度调节装置(2-1’，2-2’和2_3’)，激光测距传感器分别安装在垂直度调节装置上，通过垂直度调节装置使三路激光测距传感器发出的光线两两相互垂直，形成三维的测量坐标系。测量块1-3安装在机器人末端法兰上，机器人带动测量块运动到三维测量坐标系中，通过数据接收及处理单元1-5即可得到测量块在三维测量坐标系中的位置数据，同时可以得到机器人末端位置值，多次重复测量并进行数据处理，即可得出机器人重复定位精度值。
[0014]图3为垂直度调节装置示意图，通过调节图中的方向调节装置A、方向调节装置B，可以对激光传感器进行左右角度的调节，调节图中所示的方向调节装置C、方向调节装置D，可以对激光传感器进行上下角度的调节。固定一路激光传感器，分别调节另外两路，可以保证三路激光测距传感器两两相互垂直。
[0015]图4为测量块示意图，测量块4-1为标准测量块，通常为标准立方体，该测量块4-1安装在机器人末端法兰4-2上，当机器人带动测量块4-1移动到三维测量坐标系中时，三路激光测距传感器分别照射到测量块4-1的三个相互垂直的表面上，通过反射测出每个面到激光测距传感器的位置，得出测量块在三维测量坐标系中的位置，从而得到机器人末端位置。
[0016]图5为数据接收单元结构示意图。其中，中央处理器为嵌入式处理器，是整个系统的控制单元，主要包括与用户的交互、数据的接收、数据处理、数据存储等功能；触摸屏用于系统与用户的交互功能，包括系统设定、参数设定、数据查看、数据导入导出等功能；RTC时钟负责给系统提供时钟信息；存储器负责数据的存储；以太网用于与外部系统通信，如系统升级、系统调试等功能；USB主要用于测量数据的导入和导出功能；三路激光测距传感器接口分别接收三个激光测距传感器的数据。
[0017]当系统开始测量时，机器人带动测量块1-3循环运行多次，每次到达测量点时，数据接收单元1-5记录当前的位置值，测量完成后，计算出以位置集群中心为球心的球半径值即为机器人的重复定位精度。
【权利要求】
1.一种工业机器人重复定位精度测量装置，其特征在于:包括三个激光测距传感器、测量块、数据采集及处理单元； 所述三个激光测距传感器发出的光线两两相互垂直且三路光线相交于一点，形成三维测量坐标系； 所述测量块安装在工业机器人法兰盘末端； 所述数据采集及处理单元与三个激光测距传感器连接，获取测量块在三维测量坐标系中的位置数据。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人重复定位精度测量装置，其特征在于:还包括三个垂直度调节装置，三个激光测距传感器分别安装在三个垂直度调节装置上。
【文档编号】G01B11/00GK103940335SQ201410101895
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】宋方方, 韩邦海 申请人:南京埃斯顿机器人工程有限公司