CN110629980A - 一种自动化作业精度补偿基座及其精度补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化作业精度补偿基座及其精度补偿方法，自动化作业精度补偿基座包括基座主体、伸缩转动组件和至少一用于连接或安装工作头的工作头安装部；基座主体上具有基座安装部；所述的伸缩转动组件安装在基座主体上，所述的工作头安装部通过伸缩转动组件与基座安装部相连，伸缩转动组件使工作头安装部可相对基座安装部改变位置；进一步的本发明还包括激光接收器和/或激光发射器。本发明设备可以改善自动化作业中的精度补偿问题，通过激光接收器的反馈，调节工作头安装部相对于基座安装部的位置或转动角度，可以得到非常高的施工精度，本发明机械化程度高，可以满足目前或今后建筑施工行业的要求。

Description

一种自动化作业精度补偿基座及其精度补偿方法

技术领域

本发明属于建筑机械领域，尤其涉及一种自动化作业精度补偿基座及其精度补偿方法。

背景技术

随着机械自动化的不断发展，建筑工程施工作业也在不断的机械化。虽然大部分的分项项目已有相应的机械化设备，但小面积作业的刮浆抹灰、打磨、抛光等作业还只能依靠人工或部分简易设备实施完成。

制约小面积作业机械化施工的主要原因在于施工精度问题、设备及操作便捷性问题、设备稳定性等问题。

现有的机械化设备体积庞大、重量重，无法进入建筑作业区域或无法进入高层建筑施工，因此设备及操作便捷性差；且由于现有机械化设备庞大导致灵活性差，施工死角多，往往需要人工对死角区域进行补充作业，即仍需要部分人工进行。另外大型机械化设备租用或使用成本昂贵，并不适用小面积作业。

小面积作业人工施工时，施工人员技术参差不齐，从而造成施工质量稳定性差，施工进度慢；而且施工工人必须用很长的时间完成作业任务，还存在体力消耗大、劳动强度高、耗时长、人力成本高等问题。

目前小型化的智能机器人或机械臂已经随着工业需求而得到发展和应用，虽然智能机器人或机械臂配合控制系统能实现较高的精度，但其主要用于实现点对点的作业，以抓取和搬运特定物品为例，机械臂可以依靠摄像头和控制系统实现物品准确的抓取(一个工作位置)，并依据一定的避障规则将物品搬运至目标位置(另一个工作位置)；但当两个点距离较远时受制于机械臂的长度其无法完成作业；另外无论是智能机器人还是机械臂，在点到点移动的过程中，其对精度要求低往往只需满足避障要求即可，即其主要满足两个特点工作位置的高精度。

建筑装修行业的施工操作往往是大范围、长距离和连续的运动作业(如墙面的抹灰作业或抛光作业等)，在机械化设备在整个运动作业中，均需要时时保证较高的施工精度，现有的智能机器人或机械臂则无法满足建筑装修的施工要求。

大范围、长距离和连续的运动作业往往需要可移动的施工平台或施工机架以实现移动，但施工平台或施工机架因为要负责大范围的移动，其精度调整较为粗糙只能实现粗调，再者建筑装修行业的施工环境和作业面经常变化，待施工的墙地面自身平整度往往较差，因此要求施工设备在施工过程中不断调整以满足精度要求，因此仅依靠施工平台或施工机架在移动过程中提供粗调是无法满足精度需求的。基于以上问题，本发明提出了一种自动化作业精度补偿基座，其可配合施工平台、施工机架或智能机器人等可移动设备，对可移动设备的建筑施工自动化作业精度进行补偿，已达到作业精度的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种自动化作业精度补偿基座及其精度补偿方法，已达到建筑领域对于机械化、智能化和高精度施工的要求。

本发明的技术方案如下：

自动化作业精度补偿基座包括基座主体、伸缩转动组件和至少一用于连接或安装工作头的工作头安装部；基座主体上具有至少一个用于连接外部支撑结构的基座安装部；所述的伸缩转动组件安装在基座主体上，所述的工作头安装部通过伸缩转动组件与基座主体相连，伸缩转动组件使工作头安装部可相对基座安装部改变位置。

本发明的伸缩转动组件即可以是由电机驱动的，也可以是手动调节的，还可以是一部分功能由电机驱动，另一部分功能采用手动调节的，比如伸缩功能采用电机驱动，转动功能采用手动调节。

作为本发明的优选方案，所述的伸缩转动组件包括相互连接的转动组件和伸缩组件，所述的伸缩组件和转动组件均包括固定部和可相对于固定部运动的可动部；转动组件的固定部固定在基座主体上，伸缩组件的固定部与转动组件的可动部(即转动组件的输出端)相连，伸缩组件的可动部与工作头安装部相连。

作为本发明的优选方案，所述的伸缩转动组件包括相互连接的转动组件和伸缩组件，所述的伸缩组件和转动组件均包括固定部和可相对于固定部运动的可动部；伸缩组件固定部固定在基座主体上，伸缩组件的可动部与转动组件的固定部相连，转动组件的可动部与工作头安装部相连。

作为本发明的优选方案，所述的转动组件包括旋转电机、蜗杆和转盘，旋转电机与蜗杆传动连接，转盘外圈设置有与蜗杆配合的齿，旋转电机转动实现转盘的旋转。

作为本发明的优选方案，所述的伸缩组件可以为滑动副、滑动丝杠、滚珠丝杠、电动推杆或推杆电机。作为本发明的优选方案，所述伸缩组件的伸缩运动方向与转动组件的转动轴线方向垂直。

作为本发明的优选方案，所述的伸缩转动组件包括移动盘、转动件、第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副；移动盘安装在第一丝杠滑块副的可动滑块上；转动件作为工作头安装部安装在移动盘上可随移动盘移动；第二丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的传动杆，所述转动件上开设有滑动槽；所述的传动杆位于所述的滑动槽内。

作为本发明的优选方案，所述的伸缩转动组件包括滑轨、可沿着滑轨移动的转动件、第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副；转动件作为工作头安装部；第一丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的第一传动杆，第二丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的第二传动杆；所述转动件上在转动中心的两侧各设置一个滑动槽(可对称设置或不对称设置)，第一传动杆位于其中一个滑动槽；第二传动杆位于另一滑动槽内。

作为本发明的优选方案，所述的转动件为转动盘或转动环。

作为本发明的优选方案，所述的工作头安装部上设置有至少两个平行排列的激光接收器。激光接收器在工作状态时，至少两个激光接收器能同时接收到激光源发射的同一参考激光，根据两个激光接收器接收到的激光信号的接收片所在位置，即可判断工作头安装部所在平面与参考激光面之间是否存在角度及距离。更进一步的，所述的自动化作业精度补偿基座还包括控制系统；所述的控制系统与激光接收器相连接并分析接收到的激光检测信号，并根据分析结果调整伸缩和转动组件，直至达到调试要求(使得工作头安装部端面与参考激光面平行，两个面之间达到设定的距离)。

作为本发明的优选方案，激光接收器采用铰接的方式连接在工作头安装部上；在工作状态时，通过调整铰接角度以使至少两个激光接收器能同时接收到同一激光源发射的平面参考激光；在非工作状态时，可以使激光接收器紧贴在工作头安装部上。

作为本发明的优选方案，所述的激光接收器包括安装座、位于安装座上且可相对安装座滑动的翻板支架、铰接在翻板支架上的翻板、至少一个激光接收片阵列和用于调节翻板支架相对于安装座位置的调节螺丝；

激光接收片阵列布置在翻板上，安装座与工作头安装部固定连接，翻板支架可相对于安装座的运动方向、激光接收片阵列中激光接收片的排布方向、翻板的转动轴线方向互相平行；

当所述的激光接收器包含多个激光接收片阵列时，不同激光接收片阵列中激光接收片的排布方向互相平行；且不同激光接收片阵列中激光接收片的接收面法线方向存在夹角。

所述自动化作业精度补偿基座的精度补偿方法，包括如下步骤：

1)根据激光源所在的位置，翻转激光接收器，使至少两个激光接收器朝向激光源；激光源发射平行与预设工作面的激光参考光束行成激光参考平面，至少两个激光接收器同时接收到激光信号；自动化作业精度补偿基座进行伸缩和转动的调整，使工作头安装部安装的工作头的工作面调整至预设的工作平面上；

2)自动化作业精度补偿基座搭载工作头沿预设的工作平面移动作业，在移动作业过程中，通过激光接收器接收的激光信号，实时调整自动化作业精度补偿基座的伸缩和转动，从而使工作头安装部安装的工作头的工作面始终在预设的工作平面上，实现自动化作业精度的补偿。

作为本发明的优选方案，所述的激光接收器包含两个激光接收片阵列，两个激光接收片阵列中激光接收片的接收面法线方向夹角为90°。此时所述自动化作业精度补偿基座的精度补偿方法具体为：

1)根据激光源所在的位置，翻转激光接收器，使至少两个激光接收器朝向激光源所在的一侧，调整翻板的翻转角度，使同一激光接收器中的激光接收片阵列关于水平面上下对称；激光源发射平行与预设工作面的激光参考光束行成激光参考平面，至少两个激光接收器同时接收到激光信号；自动化作业精度补偿基座进行伸缩和转动的调整，使工作头安装部安装的工作头的工作面调整至预设的工作平面上；此时激光参考面照射在激光接收器的至少一个激光接收片阵列上，接收激光的激光接收片以及与其位于同一竖直平面内的其它激光接收片均作为整个激光接收器的参考接收片；

2)自动化作业精度补偿基座搭载工作头沿预设的工作平面移动作业，在移动作业过程中，通过激光接收器接收的激光信号，实时调整自动化作业精度补偿基座的伸缩和转动，确保所述的至少两个激光接收器中至少有一片参考接收片能接收到激光参考面，从而使工作头安装部安装的工作头的工作面始终在预设的工作平面上，实现自动化作业精度的补偿。作为本发明的优选方案，所述的工作头安装部上还设有激光发射器，所述激光发射器在工作状态时发射激光，所发射的激光与外部基准线比较来显示工作头安装部当前位置和转动角度。

本发明的自动化作业精度补偿基座主要用于实现工作头安装部相对于基座安装部的位置改变，其中位置改变包括直线距离的改变和角度的改变。基座安装部实际上是自动化作业精度补偿基座上的一个区域或一个部件，这个区域或部件作为支撑部件用于连接外部的可移动支撑机构，工作头安装部用于连接具体的工作头。将工作头安装在工作头安装部上，工作头即可相对基座安装部时时调整直线距离和角度；从而使工作头在大范围、长距离的建筑施工作业中可以保证高精度

本发明通过将位置改变具体化为伸缩和转动两个运动，从而通过电机或手动来控制伸缩和转动，为自动化和智能化施工提供基础，可以通过伸缩调节工作头与施工区域的距离；可以通过转动改变工作头相对于施工区域的左右偏角，满足精度要求。

本发明设置有用于进一步保证施工精度和可进一步实现闭环控制的的激光接收器，激光接收器用于检测激光参考光束，该激光参考光束用于标识工作精度，激光接收器根据检测到的激光信息判断工作头是否达到施工的位置以及左右是否存在偏角；由此可以高精度的保证工作头的施工精度。

由于激光接收器要发挥作用需要布置激光发射源，使激光发射源发射激光参考面；但在某些狭小的区域是无法布置激光发射源的。为了克服该技术问题，本发明还可以设置激光发射器，激光发射器固定安装在工作头安装部上，激光发射器发射的激光用于显示工作头安装部当前工作位置。施工时可设置外部基准线作为参考。激光发射器发射出激光显示线(如激光发射器可以向下竖直发射，在地面行成激光显示线)，所发射的激光与外部基准线比较来显示工作头安装部当前位置和转动角度。本发明的工作头安装部可搭配各种扩展工作头，例如抹灰、铺贴、抛光、打磨、美缝、刨墙工作头，可实现墙地面作业的高精度和机械化。

附图说明

图1为本发明实施例中自动化作业精度补偿基座的外部示意图；

图2为本发明实施例中伸缩驱动装置结构示意图；

图3为本发明实施例中伸缩运动的实现示意图；

图4为本发明实施例中一种伸缩运动的结构示意图；

图5为本发明实施例中一种旋转驱动装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中一种自动化作业精度补偿基座的外部构示意图；

图7为本发明实施例5中自动化作业精度补偿基座的示意图；

图8为本发明实施例5中自动化作业精度补偿基座的结构示意图；

图9为本发明实施例9中自动化作业精度补偿基座的结构示意图；

图10为本发明实施例10中自动化作业精度补偿基座的外部结构示意图。

图11为本发明实施例11中自动化作业精度补偿基座的外部结构示意图。

图12为实施例12的结构示意图；

图13为激光接收器的结构示意图；

图14为激光接收器的结构示意图(主视图)；

图15为双激光接收片阵列的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

实施例1

如图1所示，本实施例的自动化作业精度补偿基座，包括基座安装部1和工作头安装部2；所述基座安装部用于连接外部支撑结构；所述工作头安装部用于安装工作头；所述的工作头安装部可相对所述的基座安装部做伸缩运动和转动。基座安装部是自动化作业精度补偿基座上的一个区域，这个区域用于连接外部的支撑结构(如施工平台、施工机架或智能机器人)。工作头安装部用于连接具体的工作头。将工作头安装在工作头安装部上，工作头即可相对基座安装部(支撑结构)调整与工作面的直线距离(通过伸缩运动)和相对角度(通过转动运动)；从而使工作头在其工作范围内可以改变位置。本实施例中，工作头安装部为一转动轴承的外圈。在图1所示的结构中，转动轴承内圈固定安装在自动化作业精度补偿基座上，外圈用于固定安装工作头。转动轴承相对基座安装部伸缩运动则通过将转动轴承安装在滑轨上实现。

实施例2

如图2和3所示，本实施例中，所述的自动化作业精度补偿基座包括可相对滑动的第一基座和第二基座(第一基座构成基座主体，第二基座为转动组件的外壳)；基座安装部1位于第一基座上；工作头安装部2可转动的设置在第二基座上；第二基座通过滑轨75与第一基座配合可相对滑动。其中所述的自动化作业精度补偿基座还包括一个伸缩驱动装置，所述的伸缩驱动装置由电机驱动，用于改变所述的工作头安装部相对于所述的基座安装部的伸缩长度。所述的伸缩驱动装置包括由电机驱动的丝杆71和设置在丝杆上与丝杆通过螺纹配合的可动滑块72；可动滑块72上固定连接有推杆73；推杆73伸出第一基座；并插入位于第二基座上的推杆固定孔74；

伸缩驱动装置的电机转动时；可动滑块72即可带动推杆73做直线伸缩运动，推杆73带动第二基座伸缩运动，即可实现所述的工作头安装部可相对所述的基座安装部伸缩运动。本实施例中，工作头安装部为一转动轴承；其内圈固定安装在自动化作业精度补偿基座上，外圈用于固定安装工作头。所述的自动化作业精度补偿基座还包括由电机驱动的旋转驱动装置；旋转驱动装置驱动所述的工作头安装部转动。伸缩组件的实现方式并不局限于本发明中给出的示例。任意能实现两部分相对直线运动的组件均适用于本发明。

实施例3

如图4所示，在实施例2的基础上，所述的工作头安装部2上设置有至少两个激光接收器3；激光接收器在工作状态时，至少两个激光接收器3能同时接收到激光源发射的参考激光；所述的激光接收器包括光敏阵列，光敏阵列由若干光敏元件直线排列而成，每个光敏元件受到激光照射时产生区别于其它光敏元件的信号。激光接收器接收激光检测信号，并将信号发送给控制系统或者进行显示，由控制系统控制电机进行调整或由操作人员进行手动调节。

如图4-7所示，为了使激光接收器便于接受激光，工作头安装部2采用略高出自动化作业精度补偿基座主体的设计。

工作头安装部2的运动将带动激光接收器做相应的运动。因此通过激光接收器的接收信号，即可反应工作头安装部2上安装的工作头的当前位置和转动角度的情况。使激光源发射一施工参考激光平面；激光接收器就能通过其接受到的激光信号，判断工作头安装部2的当前工作位置是否为设定的施工位置；当位置存在偏差时即可进行调节。

具体的，本实施例所述的基座的精度补偿方法为：

1)自动化作业精度补偿基座搭载所需的工作头，根据激光源所在的位置，翻转激光接收器，使至少两个激光接收器朝向激光源；激光源发射平行与预设工作面的激光参考光束行成激光参考平面，至少两个激光接收器同时接收到激光信号；自动化作业精度补偿基座进行伸缩和转动的调整，使工作头安装部安装的工作头的工作面调整至预设的工作平面上；

3)自动化作业精度补偿基座搭载工作头沿预设的工作平面移动作业，在移动作业过程中，通过激光接收器接收的激光信号，实时调整自动化作业精度补偿基座的伸缩和转动，从而使工作头安装部安装的工作头的工作面始终在预设的工作平面上，实现自动化作业精度的补偿。

实施例4

如图4-5所示，在实施例3的基础上，所述的旋转驱动装置包括电机41、蜗杆42和转动件2，电机41与蜗杆42传动连接，转动件2外圈设置有与蜗杆上的螺纹43配合的齿44，电机转动实现转动件2的转动。转动组件的实现方式并不局限于本发明中给出的示例。任意能实现一个部件相对另一部件转动的组件均适用于本发明。

实施例5

如图6-8所示，所述的自动化作业精度补偿基座包括移动盘56、转动件2、第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副55；移动盘56安装在第二丝杠滑块副55的可动滑块上；转动件2作为工作头安装部安装在移动盘56上可随移动盘移动；第一丝杠滑块副51的可动滑块52上设置有一凸起的传动杆53，所述转动件2上开设有滑动槽54；所述的传动杆53位于所述的滑动槽54内；第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副55由电机驱动。所述的转动件2上设置有凸出部，所述的滑动槽54设置在所述的凸出部上。

如图7所示，基座安装部与自动化作业精度补偿基座的主体均是相对不产生运动的，第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副55的驱动电机固定安装在自动化作业精度补偿基座内，其与基座安装部的位置不发生变化。

当需要工作头安装部相对所述的基座安装部做伸缩运动时；所述的第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副以相同的速度和方向移动，其中第二丝杠滑块副的移动即可带动其可动滑块上的转动件2相对所述的基座安装部做伸缩运动；第一丝杠滑块副51的同步运动可使转动件2不发生转动。

而若要转动件2发生转动，只需第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副55的移动量不同即可(可其中一个丝杠滑块副移动，另一个不移动)，当两个丝杠滑块副上的可动滑块的移动量不同，第一丝杠滑块副51的可动滑块52上设的传动杆53移动时，将通过滑动槽54推动转动件2转动。当第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副55的移动量不同时，转动件2即可发生转动。

本实施例的优势在于，无论是转动件2的转动还是伸缩运动，均是通过第一丝杠滑块副51和第二丝杠滑块副55的调节来完成的。

实施例6

在实施例3的基础上，所述的工作头安装部上还设有激光发射器，所发射的激光与外部基准线比较来显示工作头安装部当前位置和转动角度。在本实施例中，所述激光发射器发射的激光在平面上形成一直线，该直线用于显示工作头安装部当前位置和转动角度。施工时设置施工参考标线作为参考。工作头安装部底部的激光发射器向下竖直发射出激光显示线，当激光显示线与施工参考标线完全重合时，即可表示工作头处在施工的合适位置和角度。

实施例7

所述的自动化作业精度补偿基座包括转动件、第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副；转动件作为工作头安装部；第一丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的第一传动杆，第二丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的第二传动杆；所述转动件上关于转动中心对称位置设置有两个滑动槽，第一传动杆位于其中一个滑动槽；第二传动杆位于另一滑动槽内；第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副由电机驱动。

基座安装部与自动化作业精度补偿基座的主体均是相对不产生运动的，第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副的驱动电机固定安装在自动化作业精度补偿基座内，其与基座安装部的位置不发生变化。

同实施例3的结构工作原理相同，当第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副同步运动时，转动件即可做伸缩运动；当第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副不同步时，即可使转动件转动。

实施例8

如图9所示，所述的自动化作业精度补偿基座包括转动件2、第一丝杠滑块副61和第二丝杠滑块副64；转动件作为工作头安装部；第一丝杠滑块副61的可动滑块62上设置有第一传动杆63，第二丝杠滑块副64的可动滑块65上设置第二传动杆；第一传动杆63和第二传动杆分别与转动件2的两端相连，转动件2与滑块67铰接；滑块67设置在滑轨66上；第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副由电机驱动。基座安装部与自动化作业精度补偿基座的主体均是相对不产生运动的，第一丝杠滑块副61和第二丝杠滑块副64的驱动电机固定安装在自动化作业精度补偿基座内，其与基座安装部的位置不发生变化。

实施例10

如图10所示，本实施例的主要结构与实施例4相同(图5所示结构)，区别在于改变了工作头安装部2的外部形状，工作头安装部2仍以可转动的方式安装在第二基座4上，转动仍通过电机41、蜗杆42和齿44的配合实现；且激光接收器3采用铰接的方式连接在工作头安装部2上；在工作状态时，通过调整铰接角度以使至少两个激光接收器能同时接收到同一激光源发射的平面参考激光；在非工作状态时，可以使激光接收器紧贴在工作头安装部上。所述的激光接收器包括光敏阵列，光敏阵列由若干光敏元件直线排列而成，每个光敏元件受到激光照射时产生区别于其它光敏元件的信号。

实施例11

如图11所示，本实施例的主要结构与实施例4相同(图5所示结构)，区别在于在第二基座4上增加了一个额外的移动平台5(该移动平台与第二基座4上的滑轨51配合，可沿滑轨51移动；)，该移动平台可用于安装其他的需要在伸缩基础上进行水平移动功能的工作头。在本实施例中，第二基座仍然理解为是转动组件的外壳；本实施例想表达的是第二基座4上还可以安装其他的功能组件，而不仅仅局限于安装转动组件；且根据具体的需求，还可以在第一级伸缩或转动组件的基础上，包括第二级伸缩组件、第二级转动组件等等组件以实现更加复杂的组合功能。

实施例12

如图12-14所示，在实施例10的基础上，所述的激光接收器设计为包括安装座41、位于安装座上且可相对安装座滑动的翻板支架42、铰接在翻板支架上的翻板43、至少一个激光接收片阵列44和用于调节翻板支架相对于安装座位置的调节螺丝45；

激光接收片阵列44布置在翻板45上，可以随翻板45一起运动，安装座41与工作头安装部2固定连接，翻板支架可相对于安装座的运动方向、激光接收片阵列中激光接收片的排布方向、翻板的转动轴线方向互相平行；在图12所示的图中，三者的方向均为水平方向。其中激光接收片的排布方向是指激光接收片之间的排布方向，如图14所示，本实施例的激光接收片是成排排列的，排的延伸方向即为排布方向。同一个激光接收片阵列还可以由多排交错排列组成(例如上下两排交错排列组成)，此时，仍以单排激光接收片的延伸方向即为排布方向。

调节螺丝45的作用是调整翻板支架与安装座41的位置，根据激光接收器的结构，翻板支架的移动将带动翻板和激光接收片一起运动，调节螺丝45的调节即可以改变激光接收片在排布方向上的位置，进而消除激光接收器的安装误差使基座自身安装精度达到设计要求。

实施例13

如图13-15所示，为本实施例的一种具体的激光接收器的各视角示意图；所述的激光接收器包含两个激光接收片阵列，每个激光接收片阵列包括一排或两排激光接收片，不同激光接收片阵列中激光接收片的排布方向互相平行；同一激光接收片阵列中单排激光接收片之间的排布方向也互相平行；如图15所示，两个激光接收片阵列中激光接收片的接收面法线方向夹角为90°。

由于自动化作业精度补偿基座在使用过程中是移动的，然而发射激光参考光束或参考面的激光源的位置是固定不动的，因此随着自动化作业精度补偿基座的移动，其上的激光接收片接收激光的角度将发生变化；又由于激光接收片有较佳的激光接收角度(如部分激光接收片的最佳接收角度为其法向方向±45°)，超出最佳接收角度时，可能出现信号的错误判断或无法接受信号。为了使得激光接收器在移动过程中均有较佳的激光信号接收效果，本实施例将两个激光接收片阵列中激光接收片的接收面法线方向夹角设为90°，以激光接收片的最佳接收角度为其法向方向±45°为例，则图14所示的铰接角度下，其对右侧180°范围内的发射过来的激光均有较好的接收效果。

本实施例所述的基座的精度补偿方法具体为：

1)根据激光源所在的位置，翻转激光接收器，使至少两个激光接收器朝向激光源所在的一侧，调整翻板的翻转角度，使同一激光接收器中的激光接收片阵列关于水平面上下对称；激光源发射平行与预设工作面的激光参考光束行成激光参考平面，至少两个激光接收器同时接收到激光信号；自动化作业精度补偿基座进行伸缩和转动的调整，使工作头安装部安装的工作头的工作面调整至预设的工作平面上；此时激光参考面照射在激光接收器的至少一个激光接收片阵列上，接收激光的激光接收片以及与其位于同一竖直平面内的其它激光接收片均作为整个激光接收器的参考接收片；

2)自动化作业精度补偿基座搭载工作头沿预设的工作平面移动作业，在移动作业过程中，通过激光接收器接收的激光信号，实时调整自动化作业精度补偿基座的伸缩和转动，确保所述的至少两个激光接收器中至少有一片参考接收片能接收到激光参考面，从而使工作头安装部安装的工作头的工作面始终在预设的工作平面上，实现自动化作业精度的补偿。

单独的一个激光接收器通常难以检测整个基座相对于激光参考面的角度；因此自动化作业精度补偿基座包含至少两个激光接收器，两个激光接收器平行安装，在图10和图12所示结构中，均对称的安装于基座的左右两侧，其用于接收同一激光发射源的激光参考面。又由于激光源通常位于基座的一侧，为了避免遮挡，因此采用铰接的方式，使得激光接收片可以被翻转，例如翻转呈图12所示的结构，这样既可同时接收同侧的激光光束。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的自动化作业精度补偿基座包括基座主体、伸缩转动组件和至少一用于连接或安装工作头的工作头安装部；基座主体上具有至少一个用于连接外部支撑结构的基座安装部；所述的伸缩转动组件安装在基座主体上，所述的工作头安装部通过伸缩转动组件与基座主体相连，伸缩转动组件使工作头安装部可相对基座安装部改变位置。

2.根据权利要求1所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的伸缩转动组件包括相互连接的转动组件和伸缩组件，所述的伸缩组件和转动组件均包括固定部和可相对于固定部运动的可动部；转动组件的固定部固定在基座主体上，伸缩组件的固定部与转动组件的可动部相连，伸缩组件的可动部与工作头安装部相连。

3.根据权利要求1所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的伸缩转动组件包括相互连接的转动组件和伸缩组件，所述的伸缩组件和转动组件均包括固定部和可相对于固定部运动的可动部；伸缩组件固定部固定在基座主体上，伸缩组件的可动部与转动组件的固定部相连，转动组件的可动部与工作头安装部相连。

4.根据权利要求2或3所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述伸缩组件的伸缩运动方向与转动组件的转动轴线方向垂直。

5.根据权利要求1所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的伸缩转动组件包括移动盘、转动件、第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副；移动盘安装在第一丝杠滑块副的可动滑块上；转动件作为工作头安装部安装在移动盘上可随移动盘移动；第二丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的传动杆，所述转动件上开设有滑动槽；所述的传动杆位于所述的滑动槽内。

6.根据权利要求1所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的伸缩转动组件包括滑轨、可沿着滑轨移动的转动件、第一丝杠滑块副和第二丝杠滑块副；转动件作为工作头安装部；第一丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的第一传动杆，第二丝杠滑块副的可动滑块上设置有一凸起的第二传动杆；所述转动件上在转动中心两侧各设置有一个滑动槽，第一传动杆位于其中一个滑动槽；第二传动杆位于另一滑动槽内。

7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的工作头安装部上设置有至少两个平行排列的激光接收器。

8.根据权利要求7所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的激光接收器包括安装座、位于安装座上且可相对安装座滑动的翻板支架、铰接在翻板支架上的翻板、至少一个激光接收片阵列和用于调节翻板支架相对于安装座位置的调节螺丝；

激光接收片阵列布置在翻板上，安装座与工作头安装部固定连接，翻板支架可相对于安装座的运动方向、激光接收片阵列中激光接收片的排布方向、翻板的转动轴线方向互相平行；

当所述的激光接收器包含多个激光接收片阵列时，不同激光接收片阵列中激光接收片的排布方向互相平行；且不同激光接收片阵列中激光接收片的接收面法线方向存在夹角。

9.如权利要求1、2、3、5或6所述的自动化作业精度补偿基座，其特征在于所述的工作头安装部上还设有激光发射器，所述激光发射器在工作状态时可发射激光，所发射的激光与外部基准线比较来显示工作头安装部当前位置和转动角度。

10.一种权利要求书8所述自动化作业精度补偿基座的精度补偿方法，其特征在于包括如下步骤：

1)根据激光源所在的位置，翻转激光接收器，使至少两个激光接收器朝向激光源；激光源发射平行与预设工作面的激光参考光束行成激光参考平面，至少两个激光接收器同时接收到激光信号；自动化作业精度补偿基座进行伸缩和转动的调整，使工作头安装部安装的工作头的工作面调整至预设的工作平面上；

2)自动化作业精度补偿基座搭载工作头沿预设的工作平面移动作业，在移动作业过程中，通过激光接收器接收的激光信号，实时调整自动化作业精度补偿基座的伸缩和转动，从而使工作头安装部安装的工作头的工作面始终在预设的工作平面上，实现自动化作业精度的补偿。