CN106142137B - 一种关节机器人自动校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种关节机器人自动校准装置，包括弧形光栅安装柱，及与弧形光栅安装柱一体制成的弧形光栅导轨，及设置于弧形光栅导轨内侧一端的固定柱，及设置于弧形光栅导轨内侧另一端，且与关节机器人相对运动臂固定安装的光栅柱件；所述光栅柱件内侧安装有发光件，所述弧形光栅导轨内环间隔开设有多个外光栅口；所述外光栅口外侧安装有光电片；所述光栅柱件与外光栅口贴合一侧开设有一内光栅口；所述关节机器人自动校准装置的校准方法如下：第一步，关节机器人总控电路控制关节机器人动作；第二步，光电片反馈信号，第三步，自动校准。本发明关节机器人自动校准装置及方法，稳定性高，相互间影响小，能够满足关节机器人灵敏度要求。

Description

一种关节机器人自动校准装置及校准方法

技术领域

本发明涉及一种关节机器人，特别涉及一种关节机器人自动校准装置及校准方法，属于关节机器人技术领域。

背景技术

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一；适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，例如自动装配、喷漆、搬运和焊接等工作；其按照关节机器人的构造分类为五轴和六轴关节机器人、托盘关节机器人和平面关节机器人，其具有很高的自由度，5～6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，完成全自动化的工作，提高生产效率，可控制的错误率，代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作，比如，汽车外壳点焊；但现有技术中的关节机器人一般都没有自动校准功能，在长期工作过程中，容易出现偏差，造成抓料或者动作定位不准确，容易影响工作效率，严重地可能造成整个生产线瘫痪。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种关节机器人自动校准装置及校准方法，能够机械控制精度，且能够通过单独检测和调整，能够实现快速响应，通过自动校准精度，提高系统精度。

(二)技术方案

本发明的关节机器人自动校准装置，包括弧形光栅安装柱，及与弧形光栅安装柱一体制成的弧形光栅导轨，及设置于弧形光栅导轨内侧一端，且与关节机器人相对静止臂固定安装的固定柱，及设置于弧形光栅导轨内侧另一端，且与关节机器人相对运动臂固定安装的光栅柱件；所述光栅柱件内侧安装有发光件，所述弧形光栅导轨内环间隔开设有多个外光栅口；所述外光栅口外侧安装有光电片；所述光栅柱件与外光栅口贴合一侧开设有一内光栅口；所述光电片分别通过调理电路连接到控制器；所述控制器连接到关节机器人总控电路；所述发光件连接独立电源。

进一步地，所述弧形光栅安装柱为7字状，其与关节机器人相对静止臂固定安装。

作为优选的实施方案，所述内光栅口宽度不超过外光栅口宽度的1/5。

上述关节机器人自动校准装置的校准方法如下：

第一步，关节机器人总控电路控制关节机器人动作；

通过对关节机器人总控电路预输入其动作角度，关节机器人总控电路给伺服电机信号，伺服电机收到信号后，响应动作；完成后伺服电机停止动作；

第二步，光电片反馈信号，关节机器人相对运动臂动作，光栅柱件沿弧形光栅导轨内侧运动，当光栅柱件停止某一栅格后，光栅柱件内侧的发光件通过内光栅口和外光栅口将信号送至光电片；光电片采集信号，并把信号给控制器；控制器接收到信号，并对其进行处理，判断器当前角度；并将角度送至关节机器人总控电路；

第三步，自动校准，计算控制器送进的当前角度与预定义角度偏差，计算偏差角度需要的脉冲当量，并给伺服电机一个计算得到的脉冲当量；完成自动校准过程；

第四步，再次采集判断，通过光电片再次采集判断当前量，并再次执行第三步动作，直到控制器送进的当前角度与预定义角度一致后停止动作。

有益效果

与现有技术相比，本发明关节机器人自动校准装置及方法，其可根据具体需要校准精度而采用不同间隔的内光栅口；其采用机械控制精度，稳定性高，且采用每一外光栅口处设置一光电片，其采用独立采集和独立感应，相互间影响小，且能够快速采集和调整，满足关节机器人灵敏度要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的角度检测结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明关节机器人自动校准装置，包括弧形光栅安装柱1，及与弧形光栅安装柱一体制成的弧形光栅导轨2，及设置于弧形光栅导轨内侧一端，且与关节机器人相对静止臂固定安装的固定柱3，及设置于弧形光栅导轨内侧另一端，且与关节机器人相对运动臂固定安装的光栅柱件4；所述光栅柱件内侧安装有发光件5，所述弧形光栅导轨内环间隔开设有多个外光栅口6；所述外光栅口外侧安装有光电片7；所述光栅柱件4与外光栅口6贴合一侧开设有一内光栅口8；所述光电片7分别通过调理电路连接到控制器(未图示)；所述控制器连接到关节机器人总控电路(未图示)；所述发光件5连接独立电源。

其中，所述弧形光栅安装柱1为7字状，其与关节机器人相对静止臂固定安装；所述内光栅口8宽度不超过外光栅口6宽度的1/5。

上述关节机器人自动校准装置的校准方法如下：

第一步，关节机器人总控电路控制关节机器人动作；

通过对关节机器人总控电路预输入其动作角度，关节机器人总控电路给伺服电机信号，伺服电机收到信号后，响应动作；完成后伺服电机停止动作；

第二步，光电片反馈信号，关节机器人相对运动臂动作，光栅柱件沿弧形光栅导轨内侧运动，当光栅柱件停止某一栅格后，光栅柱件内侧的发光件通过内光栅口和外光栅口将信号送至光电片；光电片采集信号，并把信号给控制器；控制器接收到信号，并对其进行处理，判断器当前角度；并将角度送至关节机器人总控电路；

第三步，自动校准，计算控制器送进的当前角度与预定义角度偏差，计算偏差角度需要的脉冲当量，并给伺服电机一个计算得到的脉冲当量；完成自动校准过程；

第四步，再次采集判断，通过光电片再次采集判断当前量，并再次执行第三步动作，直到控制器送进的当前角度与预定义角度一致后停止动作。

本发明关节机器人自动校准装置其可根据具体需要校准精度而采用不同间隔的内光栅口；其采用机械控制精度，稳定性高，且采用每一外光栅口处设置一光电片，其采用独立采集和独立感应，相互间影响小，且能够快速采集和调整，满足关节机器人灵敏度要求。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种关节机器人自动校准装置，其特征在于：包括弧形光栅安装柱，及与弧形光栅安装柱一体制成的弧形光栅导轨，及设置于弧形光栅导轨内侧一端，且与关节机器人相对静止臂固定安装的固定柱，及设置于弧形光栅导轨内侧另一端，且与关节机器人相对运动臂固定安装的光栅柱件；所述光栅柱件内侧安装有发光件，所述弧形光栅导轨内环间隔开设有多个外光栅口；所述外光栅口外侧安装有光电片；所述光栅柱件与外光栅口贴合一侧开设有一内光栅口；所述光电片分别通过调理电路连接到控制器；所述控制器连接到关节机器人总控电路；所述发光件连接独立电源。

2.根据权利要求1所示的关节机器人自动校准装置，其特征在于：所述弧形光栅安装柱为7字状，其与关节机器人相对静止臂固定安装。

3.根据权利要求1所示的关节机器人自动校准装置，其特征在于：所述内光栅口宽度不超过外光栅口宽度的1/5。

4.一种关节机器人自动校准方法，其特征在于，所述方法包括如下：

第一步，关节机器人总控电路控制关节机器人动作；

通过对关节机器人总控电路预输入其动作角度，关节机器人总控电路给伺服电机信号，伺服电机收到信号后，响应动作；完成后伺服电机停止动作；

第二步，光电片反馈信号，关节机器人相对运动臂动作，光栅柱件沿弧形光栅导轨内侧运动，当光栅柱件停止某一栅格后，光栅柱件内侧的发光件通过内光栅口和外光栅口将信号送至光电片；光电片采集信号，并把信号给控制器；控制器接收到信号，并对其进行处理，判断其当前角度；并将角度送至关节机器人总控电路；

第三步，自动校准，计算控制器送进的当前角度与预定义角度偏差，计算偏差角度需要的脉冲当量，并给伺服电机一个计算得到的脉冲当量；完成自动校准过程；

第四步，再次采集判断，通过光电片再次采集判断当前量，并再次执行第三步动作，直到控制器送进的当前角度与预定义角度一致后停止动作。