CN113246116B - 机械臂校正方法 - Google Patents

Abstract

一种机械臂校正方法，用以解决现有必须针对每个机械臂来各别进行位置校正的问题。包括：提供一校正件，该校正件具有一原点基准部；将一机械臂以该校正件的原点基准部由至少三个任意方向朝一定位件进行位移，并对位于该定位件以定位出一基准点；及使该校正件相对于该定位件，分别由该原点基准部朝互相垂直的两方向进行位移并定位出两坐标轴以获得一三维坐标空间。

Description

机械臂校正方法

技术领域

本发明关于一种机械臂校正方法，尤其是一种定位机械臂与工件相对位置的校正方法。

背景技术

现今自动化产业中，以机械臂来进行各种工件的加工，例如，研磨、焊接等加工作业，一般来说，该机械臂在对工件进行自动加工前，需先对该机械臂与工件的位置关系进行校正，例如，该机械臂位移至工件的距离，加工位置的指定等设定，但是，通常以绝对来进行上述该机械臂与工件位置关系的校正，即，当以不同位置的机械臂以及不同摆放位置的工件进行加工作业时，必须针对每个机械臂以及该机械臂所加工的工件来个别进行位置的校正，导致进行生产时的前制作业过于繁杂，尤其是机械臂的机台位置需要移动时，也必须重新调整，因而浪费大量的时间。

有鉴于此，现有的机械臂的校正作业确实仍有加以改善的必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种机械臂校正方法，能够提升整体作业效率。

本发明全文所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上(顶)”、“下(底)”、“内”、“外”、“侧面”等，主要是参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。

本发明全文所记载的元件及构件使用“一”或“一个”的量词，仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义；于本发明中应被解读为包括一个或至少一个，且单一的概念也包括多个的情况，除非其明显意指其他意思。

本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包括连接后仍可不破坏构件地分离，或是连接后使构件不可分离等型态，是本领域中技术人员可以依据欲相连的构件材质或组装需求加以选择。

本发明的机械臂校正方法，包括：提供一校正件，该校正件具有一原点基准部；将一机械臂以该校正件的原点基准部由至少三个任意方向朝一定位件进行位移，并对位于该定位件以定位出一基准点；及使该校正件相对于该定位件，分别由该原点基准部朝互相垂直的两方向进行位移并定位出两坐标轴以获得一三维坐标空间。

由此，本发明的机械臂校正方法，通过预先建立该三维空间，便可以将该三维坐标空间的原点套用至预定位置或预定工件上，立即于该预定位置或该预定工件形成加工运作程序动作的该三维坐标空间，借此，通过机械臂与工件的相对位置进行辨识，而非现有绝对位置定位，本发明机械臂校正方法不需针对每一个机台重新手动定位，可以达到提升生产效率的功效。

其中，该校正件具有一第一轴基准部及一第二轴基准部，该校正件形成一第一轴线，该第一轴线通过该第一轴基准部与该原点基准部，该校正件还形成一第二轴线，该第二轴线通过该第二轴基准部与该原点基准部，该第一轴线与该第二轴线互相垂直。如此，该第一轴线及该第二轴线可以分别作为该三维坐标空间中的其中两坐标轴，具有可得知第三坐标轴的功效。

其中，该校正件呈L型，以于L型的该校正件的两端分别具有该第一轴基准部及该第二轴基准部，并于L型的该校正件的直角处具有该原点基准部。如此，具有方便使用者辨识的功效。

其中，该第一轴基准部与该原点基准部之间的距离，以及该第二轴基准部与该原点基准部之间的距离为80～120mm。如此，具有方便使用者辨识的功效。

其中，由该原点基准部朝该第一轴基准部的方向位移，使该定位件的一针尖部对位于该第一轴基准部以定位出该第一轴线，并重新由该原点基准部朝该第二轴基准部的方向位移，使该针尖部对位于该第二轴基准部以定位出该第二轴线。如此，该第一轴线及该第二轴线可以分别作为该三维坐标空间中的其中两坐标轴，具有可得知第三坐标轴的功效。

其中，以至少三个预定位置为起始位，由一第一起始位朝该定位件位移并对位后，由该定位件往一第二起始位的方向移动以到达该第二起始位，再由该第二起始位朝该定位件位移并对位后，由该定位件往一第三起始位的方向移动以到达该第三起始位，并由该第三起始位朝该定位件位移。如此，通过数次从不同方向及位置进行该定位件的对位，以使该机械臂能够对该定位件的位置进行识别，具有提升该机械臂对该定位件的识别性的功效。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1：本发明机械臂校正方法的校正件对位于定位件示意图。

附图标记说明

1 校正件

11 原点基准部

12 第一轴基准部

13 第二轴基准部

2 定位件

21 针尖部

S1 第一轴线

S2 第二轴线

S3 第三轴线

M 机械臂。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文列举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图1所示，其是本发明机械臂校正方法的一较佳实施例，包括将一机械臂M以一校正件1由至少三个方向对位于一定位件2以进行定位，及使该校正件1相对于该定位件2分别朝互相垂直的两方向进行位移以定位出两坐标轴。

该机械臂M可以为用以对工件进行加工的工具机，例如该机械臂M可以具有研磨件、焊枪或夹爪等加工构造，通过该机械臂M带动该加工构造以对一工件进行加工，由此，可以将该校正件1结合于该机械臂M，以该校正件1作为上述加工构造，借此对该机械臂M的移动位置进行校正，以及定位该机械臂M的移动位置。

详言之，该校正件1可以具有一原点基准部11，该原点基准部11用以定位一三维坐标空间中原点的位置，本实施例中，该原点基准部11可以为一针尖，借此可以精确的以该针尖标示原点在该三维坐标空间中的位置。以该原点基准部11可以延伸互相垂直的两个方向，以定位出该三维坐标空间中的其中任两轴，举例而言，能够以该原点基准部11往两个互相垂直的方向延伸以定位出X轴及Y轴、X轴及Z轴或者Y轴及Z轴，此时，即可以同时定位出垂直于上述任两轴的一第三轴，即垂直于X轴及Y轴的Z轴、垂直于X轴及Z轴的Y轴或者垂直于Y轴及Z轴的X轴，本发明不予限制，借此，即可以通过该校正件1定位出用以供该机械臂M位移的该三维坐标空间。

本实施例中，该校正件1可以具有一第一轴基准部12及一第二轴基准部13，该第一轴基准部12及该第二轴基准部13同样可以为一针尖，使该校正件1形成一第一轴线S1，该第一轴线S1通过该第一轴基准部12与该原点基准部11，该校正件1还可以形成一第二轴线S2，该第二轴线S2通过该第二轴基准部13与该原点基准部11，该第一轴线S1与该第二轴线S2互相垂直，借此，该第一轴线S1及该第二轴线S2可以分别作为该三维坐标空间中的其中两坐标轴，并可得知第三坐标轴。另外，较佳地，该校正件1可以呈L型，以于L型的该校正件1的两端分别具有该第一轴基准部12及该第二轴基准部13，并于L型的该校正件1的直角处具有该原点基准部11，该第一轴基准部12与该原点基准部11之间的距离，以及该第二轴基准部13与该原点基准部11之间的距离可以为80～120mm，借此，具有方便使用者辨识的作用。

该定位件2可位于一预定位置以供该校正件1进行对位，详言之，该定位件2可以作为一参考点，使该机械臂M的原点位于该参考点，借此，该机械臂M能够于该定位件2形成该三维坐标空间，当该机械臂M对该工件进行加工时，能够将该工件定为该参考点，该机械臂M即能够以该工件所形成的三维坐标空间内，进行对该工件的加工，借此，更换不同的机械臂M或改变该工件的位置时，仅需将该工件设为参考点，并给予机械臂坐标位置，该机械臂即可立即以该坐标位置形成该三维坐标空间，并于该三维坐标空间内进行该工件的加工。本实施例中，该定位件2可以具有一针尖部21，该针尖部21用以供该校正件1的针尖(即，该原点基准部11、该第一轴基准部12及该第二轴基准部13)对位。

可以使该校正件1的原点基准部11由至少任意三处位置往该定位件2移动，并使该原点基准部11对位于该定位件2的针尖部21以对该定位件2进行识别，详言之，能够以人工操控该机械臂M以带动该校正件1，以至少三个预定位置为起始位，该三个起始位分别与该定位件2具有三个预定距离，该三个起始位的位置以该机械臂M能够位移的距离及位置即可，本发明不需特定该三个起始位的位置，依序由该三个起始位朝该定位件2进行位移，以对位于该针尖部21。

举例而言，可以由一第一起始位朝该定位件2位移并对位后，由该定位件2往一第二起始位的方向移动以到达该第二起始位，再由该第二起始位朝该定位件2位移并对位后，由该定位件2往一第三起始位的方向移动以到达该第三起始位，最后由该第三起始位朝该定位件2位移并对位以完成对该定位件2的识别。借此，可以使该校正件1的原点基准部11能够精确对位于该定位件2的针尖部21，即，通过数次从不同方向及位置进行该针尖部21的对位，以使该机械臂M能够对该定位件2的位置进行识别。值得注意的是，也可以由四处以上的位置进行该针尖部21的对位，以提升该机械臂M对该定位件2的识别性，本发明不予限制。

当该校正件1与该针尖部21识别完成后，续将该校正件1相对于该定位件2进行位移，以定位出该第一轴线S1及该第二轴线S2，详言之，能够使该机械臂M带动该校正件1进行位移，以由该原点基准部11朝该第一轴基准部12的方向位移，使该定位件2的针尖部21对位于该第一轴基准部12即可定位出该第一轴线S1。续可以重新由该原点基准部11朝该第二轴基准部13的方向位移，使该定位件2的针尖部21对位于该第二轴基准部13即可定位出该第二轴线S2，举例而言，该校正件1可以沿原方向位移，以使该定位件2的针尖部21退回至该原点基准部11的位置，再由该原点基准部11朝该第二轴基准部13的方向位移以定位出该第二轴线S2，或者，可以使该校正件1位移离开该定位件2，再重新由该原点基准部11回到该定位件2的位置，以进行朝该第二轴基准部13的方向位移以定位出该第二轴线S2，本发明不予限制。由此，可以通过定位出互相垂直的该第一轴线S1及该第二轴线S2即可以获得同时垂直于该第一轴线S1及该第二轴线S2的一第三轴线S3，且该第三轴线S3通过该原点基准部11，即X、Y及Z轴以形成该三维坐标空间。

根据本发明的机械臂校正方法，预先将该机械臂M结合该校正件1进行定位，可以将该定位件2视为欲进行加工的工件，通过该校正件1对位于该定位件2以作为参考点，定出三维坐标空间的原点，并可以从该原点分别沿该校正件1的第一轴基准部12及第二轴基准部13定位出第一轴线S1及该第二轴线S2，以将该第一轴线S1及该第二轴线S2作为三维坐标空间的其中两轴，即可推出垂直于该第一轴线S1及该第二轴线S2的该第三轴线S3，并将该第三轴线S3作为三维坐标空间的第三轴，最终可以建立以该定位件2(即工件)为原点的三维坐标空间，欲先设置于该机械臂M内的加工运作程序即可依照该三维坐标空间进行运作，当需使用多个机械臂M时(例如多个焊接用工具机)，仅需要分别给予各机械臂M所要加工的工件的坐标，该机械臂M即能够以该坐标为原点，套用上述校正后的三维坐标空间，并立即可以执行加工运作程序。

综上所述，本发明的机械臂校正方法，通过预先建立该三维坐标空间，便可以将该三维坐标空间的原点套用至预定位置或预定工件上，立即于该预定位置或该预定工件形成加工运作程序动作的该三维坐标空间，借此，通过机械臂与工件的相对位置进行辨识，而非现有绝对位置定位，本发明机械臂校正方法不需针对每一个机台重新手动定位，可以达到提升生产效率的功效。

虽然本发明已利用上述较佳实施例公开，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (5)

1.一种机械臂校正方法，其特征在于，包括：

提供一校正件，该校正件具有一原点基准部，该校正件具有一第一轴基准部及一第二轴基准部，该校正件形成一第一轴线，该第一轴线通过该第一轴基准部与该原点基准部，该校正件还形成一第二轴线，该第二轴线通过该第二轴基准部与该原点基准部，该第一轴线与该第二轴线互相垂直；

将一机械臂以该校正件的原点基准部由至少三个任意方向朝一定位件进行位移，并对位于该定位件以定位出一基准点；及

使该校正件相对于该定位件，分别由该原点基准部朝互相垂直的两方向进行位移并定位出两坐标轴以获得一三维坐标空间。

2.如权利要求1所述的机械臂校正方法，其特征在于，该校正件呈L型，以于L型的该校正件的两端分别具有该第一轴基准部及该第二轴基准部，并于L型的该校正件的直角处具有该原点基准部。

3.如权利要求1所述的机械臂校正方法，其特征在于，该第一轴基准部与该原点基准部之间的距离，以及该第二轴基准部与该原点基准部之间的距离为80～120mm。

4.如权利要求1所述的机械臂校正方法，其特征在于，由该原点基准部朝该第一轴基准部的方向位移，使该定位件的一针尖部对位于该第一轴基准部以定位出该第一轴线，并重新由该原点基准部朝该第二轴基准部的方向位移，使该针尖部对位于该第二轴基准部以定位出该第二轴线。

5.如权利要求1所述的机械臂校正方法，其特征在于，以至少三个预定位置为起始位，由一第一起始位朝该定位件位移并对位后，由该定位件往一第二起始位的方向移动以到达该第二起始位，再由该第二起始位朝该定位件位移并对位后，由该定位件往一第三起始位的方向移动以到达该第三起始位，并由该第三起始位朝该定位件位移。

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