CN110940245A - 位置校准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种位置校准装置，所述装置包括：用于安装在可移动设备上的连接件、设于所述连接件上的且与所述可移动设备电连接的位移传感器、设于所述连接件上的第一球头杆、安装在待校准工件上的连接块、设于所述连接块上的第二球头杆；所述第一球头杆远离所述连接件的一端设有第一球头，所述第二球头杆远离所述连接块的一端设有第二球头；在校准所述待校准工件的位置时，所述第一球头与所述第二球头的不同位置碰触，所述位移传感器将其检测的每个碰触位置的位置信息传输给所述可移动设备，以使得所述可移动设备根据所述位置信息确定所述第二球头的中心位置坐标，所述碰触位置包括至少四个。
Description
技术领域
本发明涉及位置校准领域，尤其涉及一种位置校准装置。
背景技术
工业机器人在工业自动化生产中应用越来越广，机器人本身的重复精度很高，可是机器人在寻找两个点位的相对坐标时一直无法达到很高的精度，现有的方法是：在机器人末端和工件上各放置一个有尖端的东西，通过目测的方法，使两个尖端尽量接近，从而确定这个点的位置坐标，再用同样的方法确定另一个点的位置坐标，通过两个坐标来确定两个点的相对坐标。
由于是通过人眼判断，必然存在误差，而且不同的人员，误差的值不同，同一个人每一次判断的位置也不一样，必然导致点位的不稳定；对于批量化的设备，人工判断的方法费时间，效率较低；人眼需要近距离接近机器人工作区域，人员存在一定安全隐患。
发明内容
针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种位置校准装置。
本发明实施例提供一种位置校准装置，所述装置包括：用于安装在可移动设备上的连接件、设于所述连接件上的且与所述可移动设备电连接的位移传感器、设于所述连接件上的第一球头杆、安装在待校准工件上的连接块、设于所述连接块上的第二球头杆；
所述第一球头杆远离所述连接件的一端设有第一球头，所述第二球头杆远离所述连接块的一端设有第二球头；
在校准所述待校准工件的位置时，所述第一球头与所述第二球头的不同位置碰触，所述位移传感器将其检测的每个碰触位置的位置信息传输给所述可移动设备，以使得所述可移动设备根据所述位置信息确定所述第二球头的中心位置坐标，所述碰触位置包括至少四个。
可选地，所述位移传感器设于所述连接件内部。
可选地，所述位移传感器为接触式位移传感器。
可选地，所述连接件为法兰结构。
可选地，所述连接块包括安装孔，所述第二球头杆远离第二球头的一端插接在所述安装孔中。
可选地，所述装置还包括固定件，所述固定件穿过所述连接块与所述第二球头杆连接；
所述固定件与所述第二球头杆的连接方向与所述第二球头杆的延伸方向垂直。
可选地，所述固定件包括至少两个。
可选地，所述固定件为螺丝。
可选地，所述可移动设备为机器人或机械手。
本发明实施例提供的技术方案中，采用第一球头与第二球头接触的方式进行位置校准，由于球头的结构是完全对称，即使第一球头、第二球头所在的安装平面不平行、安装轴不在一条直线上，也不会影响第二球头中心位置的坐标，使得可移动设备精确找到待校准工件的位置，从而精确地校准可移动设备的位置；此校准方式可以通过模块化的可移动设备程序，实现快速校准，且可复制到另一台相同设备上使用，实现批量化设备自动校准；使用本发明的位置校准装置，调试人员无需近距离靠近机器人，保证了人员安全；本发明的位置校准装置结构简单精巧，成本低、易维护，校准完成拆下来到别的设备上重复使用；同时本发明的位置校准装置可适用于不同类型的可移动设备。
附图说明
图1为本发明一实施例中的位置校准装置的结构示意图；
图2为图1所示的位置校准装置在另一方向上的结构示意图。
附图标记：
1：连接件；2：位移传感器；3：第一球头杆；4：连接块；5：第二球头杆；6：第一球头；7：第二球头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述实施例可以进行组合。
请结合图1和图2，本发明实施例提供一种位置校准装置，所述装置可以包括连接件1、位移传感器2、第一球头6杆3、连接块4和第二球头杆5。其中，连接件1用于安装在可移动设备上，该可移动设备可以为机器人或机械手，也可以为其他可移动设备。位移传感器2设于所述连接件1上，并且，位移传感器2与所述可移动设备电连接。进一步地，第一球头6杆3设于所述连接件1上，连接块4安装在待校准工件上，第二球头杆5设于所述连接块4上。更进一步地，所述第一球头6杆3远离所述连接件1的一端设有第一球头6，所述第二球头杆5远离所述连接块4的一端设有第二球头7。
本实施例中，在校准所述待校准工件的位置时，所述第一球头6与所述第二球头7的不同位置碰触，所述位移传感器2将其检测的每个碰触位置的位置信息传输给所述可移动设备，以使得所述可移动设备根据所述位置信息确定所述第二球头7的中心位置坐标，所述碰触位置包括至少四个。
工作前，将连接块4固定在需要待校准工件上，连接件1安装在可移动设备上，通过人工操作可移动设备以控制可移动机器人的移动，将第一球头6的侧面与第二球头7的侧面相碰，重复上述步骤使第一球头6在第二球头7的球四周碰撞四次或四次以上(次数越多越精确)，第一球头6与第二球头7每次接触的瞬间，位移传感器2都会将其检测的对应触碰位置的位置信息(即坐标)传输给可移动设备，可移动设备会根据这些触碰位置的位置信息位自动换算出第二球头7的中心位置坐标，第二球头7的中心位置坐标即为待校准工件的位置坐标。
本实施例中，第二球头杆5包括至少两个，每个第二球头杆5固定在连接的不同位置，使用上述方法找出至少两个第二球头杆5上的第二球头7的中心位置坐标，从而得出至少两个第二球头杆5上的第二球头7的中心位置的相对坐标值，即可以确定可移动设备与待校准工件的相对位置。
本发明实施例的位置校准装置，采用第一球头6与第二球头7接触的方式进行位置校准，由于球头的结构是完全对称，即使第一球头6、第二球头7所在的安装平面不平行、安装轴不在一条直线上，也不会影响第二球头7中心位置的坐标，使得可移动设备精确找到待校准工件的位置(校准误差在±0.01mm)，从而精确地校准可移动设备的位置；此校准方式可以通过模块化的可移动设备程序，实现快速校准，且可复制到另一台相同设备上使用，实现批量化设备自动校准；使用本发明的位置校准装置，调试人员无需近距离靠近机器人，保证了人员安全；本发明的位置校准装置结构简单精巧，成本低、易维护，校准完成拆下来到别的设备上重复使用；同时本发明的位置校准装置可适用于不同类型的可移动设备。
位移传感器2设置在连接件1的位置可以根据需求进行选择，例如，在其中一实施例中，所述位移传感器2设于所述连接件1内部，通过连接件1对位移传感器2进行保护，可以防止外力对位移传感器2的破坏，同时，还可以防止灰尘、水分等进入位移传感器2。应当理解地，在其他实施例中，位移传感器2设于连接件1的外部。
可以理解的是，位移传感器2的类型是可以根据需要选择的，例如，位移传感器2可以为接触式位移传感器2；当然，位移传感器2也可以为接触式的。
连接件1的结构可以根据需要设计，例如，在其中一实施例中，连接件1为法兰结构；当然，连接件1也可以是其他结构，如卡扣结构。
连接块4可以为方形块，也可以为圆形块或其他形状，连接块4的形状可以根据需要选择。连接块4可以通过快拆连接件安装在待校准工件上，快拆连接件可以为螺丝，也可也为其他快拆件。
本实施例中，连接块4包括安装孔，所述第二球头杆5远离第二球头7的一端插接在所述安装孔中。当然，也可以采用其他方式将第二球头杆5固定连接在连接块4上。
进一步地，为将第二球头杆5稳定连接在连接块4上，所述位置校准装置还可以包括固定件，所述固定件穿过所述连接块4与所述第二球头杆5连接。具体地，所述固定件与所述第二球头杆5的连接方向与所述第二球头杆5的延伸方向垂直。
固定件可以包括一个或多个，本实施例中，为了将第二球头杆5稳定地连接在连接块4上，固定件包括至少两个。此外，固定件可以为螺丝，也可以为其他类型的固定件。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种位置校准装置，其特征在于，所述装置包括：用于安装在可移动设备上的连接件(1)、设于所述连接件(1)上的且与所述可移动设备电连接的位移传感器(2)、设于所述连接件(1)上的第一球头杆(3)、安装在待校准工件上的连接块(4)、设于所述连接块(4)上的第二球头杆(5)；
所述第一球头杆(3)远离所述连接件(1)的一端设有第一球头(6)，所述第二球头杆(5)远离所述连接块(4)的一端设有第二球头(7)；
在校准所述待校准工件的位置时，所述第一球头(6)与所述第二球头(7)的不同位置碰触，所述位移传感器(2)将其检测的每个碰触位置的位置信息传输给所述可移动设备，以使得所述可移动设备根据所述位置信息确定所述第二球头(7)的中心位置坐标，所述碰触位置包括至少四个。
2.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述位移传感器(2)设于所述连接件(1)内部。
3.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述位移传感器(2)为接触式位移传感器(2)。
4.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述连接件(1)为法兰结构。
5.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述连接块(4)包括安装孔，所述第二球头杆(5)远离第二球头(7)的一端插接在所述安装孔中。
6.根据权利要求5所述的位置校准装置，其特征在于，所述装置还包括固定件，所述固定件穿过所述连接块(4)与所述第二球头杆(5)连接；
所述固定件与所述第二球头杆(5)的连接方向与所述第二球头杆(5)的延伸方向垂直。
7.根据权利要求6所述的位置校准装置，其特征在于，所述固定件包括至少两个。
8.根据权利要求6所述的位置校准装置，其特征在于，所述固定件为螺丝。
9.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述可移动设备为机器人或机械手。
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