基于双测距传感器的机器人精度自动检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及机器人自动技术领域，特别涉及一种基于双测距传感器的机器人 精度自动检测系统。
【背景技术】
[0002] 目前，工业机器人在出厂前，需要对机器人末端在旋转运动时的精度进行检验、该 精度也是衡量机器人综合性能的一个重要指标。现在一般依靠工人手动操作机器人运动， 凭借肉眼观察机器人的末端是否在一定范围内运动的方法来检验。该方法判定一台机器人 是否标准很大程度上依赖于工人的经验，而且在用肉眼观测过程中，无法避免观测误差。为 真实的反应机器人自身产品特性，最大限度的减少人为因素，开发了本设计。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种用于测试机器人出厂前的精度校验机 器人精度自动检测系统。
[0004] 本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于双测距传感器的 机器人精度自动检测系统，包括安装在被测试机器人法兰上的姿态保持机构，两个激光传 感器，以及带有锥形面辅助测试工具的工作平台，所述姿态保持机构为一通过球关节链接 的二连杆机构，通过该机构，在机器人运动过程中，保证激光距离传感器构成的平面一直垂 直于工作平台，激光距离传感器发射的激光至锥形辅助检测平面，且激光距离传感器通过 数据线连接机器人控制系统。
[0005] 作为本实用新型的进一步改进，所述工作平台为可移动的操作平台。
[0006] 本实用新型的有益效果是:本设计利用一高精度的激光测距传感器，将机器人末 端的偏移距离转化为径向和高度两个距离，通过三角函数，计算出机器人偏离初始点的最 大距离，自动判定机器人产品是否合格。该设计为全自动系统，具有无损耗、长期性能稳定， 精度高，可靠性好等特点，简化了质量检验的操作步骤，实现了检验的自动化和标准化，降 低了问题产品出厂的风险。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型结构不意图；
[0008] 图2为本实用新型工作原理示意图；
[0009] 图中标示：1-被测试机器人法兰;2-姿态保持机构;3-激光传感器;4-工作平台；5-辅助测试工具。
【具体实施方式】
[0010] 为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步 详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0011] 图1示出了本实用新型一种基于双测距传感器的机器人精度自动检测系统的一种 实施方式，包括安装在被测试机器人法兰1上的姿态保持机构2,两个激光传感器3,以及带 有锥形面辅助测试工具5的工作平台4,所述姿态保持机构2为一通过球关节链接的二连杆 机构，通过该机构，在机器人运动过程中，保证激光距离传感器3构成的平面一直垂直于工 作平台4,激光距离传感器3发射的激光至锥形辅助检测平面5,且激光距离传感器3通过数 据线连接机器人控制系统。所述工作平台4为可移动的操作平台。
[0012] 该系统主要用于测试机器人出厂前的精度校验，工作时，将待测试的机器人固定， 并将测试工具安装在机器人的法兰上，然后将工作台推到正确位置，随后，按下程序启动按 钮，检测结果自动显示在机器人的示教器上。工作结束。
[0013]其测试的原理如图2所示，其中：
[0014] Plane A:辅助的水平面(一个虚拟的平面），与工作平台平面垂直；
[0015] a〇:机器人运动前，激光传感器A测得的距离；
[0016] bo:机器人运动前，激光传感器B测得的距离；
[0017] 00:机器人运动前，激光传感器A，B安装方向的交点；
[0018] α:锥形平面对称轴与激光传感器安装方向的夹角；
[0019] β:锥形辅助工具的半锥顶角；
[0020] al:机器人运动后，激光传感器Α测得的距离；
[0021] bl:机器人运动后，激光传感器B测得的距离；
[0022] 01:机器人运动后，激光传感器A，B安装方向的交点；
[0023] al〇:辅助计算线；
[0024] bO:辅助计算线；
[0025] ΔΓ:机器人运动后，沿径向运动的距离；
[0026] Δ h:机器人运动后，沿高度方向运动的距离。
[0027] 首先，我们假定机器人运动前的初始位置在00点，在机器人运动过程中的某一时 亥IJ，运动到了如图位置的01点，此时，我们可以计算出00点到01点的距离，
[0028] Δ h= | ai〇-ao | /sina
[0029] Δ r= I ai-bi | *sinP
[0031]这样我们就可以实时的获取当前机器人的位置相对于初始点的距离，当该距离大 于某一数值，如5mm，判定该机器人不合格。
【主权项】
1. 一种基于双测距传感器的机器人精度自动检测系统，其特征在于:包括安装在被测 试机器人法兰（1)上的姿态保持机构(2)，两个激光传感器(3)，以及带有锥形面辅助测试工 具(5)的工作平台（4)，所述姿态保持机构(2)为一通过球关节链接的二连杆机构，通过该机 构，在机器人运动过程中，保证激光距离传感器(3)构成的平面一直垂直于工作平台（4)，激 光距离传感器(3)发射的激光至锥形辅助检测平面(5)，且激光距离传感器(3)通过数据线 连接机器人控制系统。2. 根据权利要求1所述的基于双测距传感器的机器人精度自动检测系统，其特征在于： 所述工作平台（4)为可移动的操作平台。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于双测距传感器的机器人精度自动检测系统，包括安装在被测试机器人法兰上的姿态保持机构，两个激光传感器，以及带有锥形面辅助测试工具的工作平台，所述姿态保持机构为一通过球关节链接的二连杆机构，通过该机构，在机器人运动过程中，保证激光距离传感器构成的平面一直垂直于工作平台，激光距离传感器发射的激光至锥形辅助检测平面，且激光距离传感器通过数据线连接机器人控制系统，本设计利用一高精度的激光测距传感器，将机器人末端的偏移距离转化为径向和高度两个距离，通过三角函数，计算出机器人偏离初始点的最大距离，自动判定机器人产品是否合格。该设计为全自动系统，具有无损耗、长期性能稳定，精度高，可靠性好等特点，简化了质量检验的操作步骤，实现了检验的自动化和标准化，降低了问题产品出厂的风险。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN205120042
【申请号】CN201520916106
【发明人】王攀
【申请人】柯昆（昆山）自动化有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月17日