CN115946151B - 一种工业机器人末端抖动程度测量装置及其测量方法 - Google Patents
一种工业机器人末端抖动程度测量装置及其测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种工业机器人末端抖动程度测量装置及其测量方法，涉及机器人末端测量领域，包括设置于机器人末端的球头组件，所述球头组件的下方设置有中心平台，所述中心平台的外侧设置有多个测量组件，所述测量组件包括安装架、三个相同的千分表，三个千分表安装于安装架上，且三个千分表的轴线在空间上相互垂直且相交于一点，所述一点设置为测试点。该工业机器人末端抖动程度测量装置，通过将球头组件竖直向下固定在机器人末端，将中心平台放置在球头组件的正下方，通过翻折机构将全部测量组件展开，机器人多次根据预设的定位指令的而令固定于其上的球头组件从中心平台的上方出发依次经过全部测量组件的测试点后回到原点。
Description
技术领域
本发明涉及机器人末端测量技术领域，具体为一种工业机器人末端抖动程度测量装置及其测量方法。
背景技术
在机器人的研发、制造上，尤其是工业机器人，我国与工业发达国家的差距较大，主要表现在关键零部件基础薄弱、可靠性和精度不高。
重复定位精度作为机器人的一项重要的技术参数，其测量是机器人出厂前的必检项目之一。
目前，测量机器人重复定位精度检测设备主要有激光跟踪仪和三坐标测量仪。根据中国专利号为CN202111592110.8提供的一种机器人重复定位精度实时监测系统，该文件包括：工控组，与对象机器人本体相互收发信号并对所述对象机器人本体进行控制；测量装置，与所述工控组连接；所述测量装置对安装在所述对象机器人本体上的目标物进行测量，将测量结果传递至所述工控组，由所述工控组实时计算所述对象机器人本体上的目标物的定位精度。根据该第一方面，能够对机器人重复定位精度实时地进行监测，从而为提高机器人精度提供依据。
该文件中提出的一种机器人重复定位精度实时监测系统便是激光跟踪仪测量，其中激光跟踪仪测量实施过程简单、测量精度高，但是设备昂贵，不是大部分中小企业所负担得起的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业机器人末端抖动程度测量装置及其测量方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业机器人末端抖动程度测量装置，包括设置于机器人末端的球头组件，所述球头组件的下方设置有中心平台，所述中心平台的外侧设置有多个测量组件，所述测量组件包括安装架、三个相同的千分表，三个千分表安装于安装架上，且三个千分表的轴线在空间上相互垂直且相交于一点，所述一点设置为测试点，所述中心平台的下方设置有翻折机构，翻折机构与测量组件连接。
优选的，多个测量组件以中心平台为中心等角度分布设置。
优选的，翻折机构包括支撑柱、升降平台、电动推杆、翻折杆、联动杆、安装座，所述支撑柱的顶端与中心平台固定连接，所述支撑柱上滑动配合有升降平台，所述升降平台与中心平台之间设置有电动推杆，所述电动推杆的一端与中心平台固定连接，所述电动推杆的另一端与升降平台固定连接，所述安装座的数量与测量组件的数量相同，每个安装座与每个测量组件的安装架固定连接，所述翻折杆的一端与安装座固定连接，所述翻折杆的另一端与中心平台转动连接，所述联动杆的一端与升降平台转动连接，且联动杆的另一端与翻折杆转动连接。
优选的，所述支撑柱的数量设置为三个，所述电动推杆设置于中心平台的中心，三个支撑柱以电动推杆为中心等角度分布设置。
优选的，所述支撑柱的底端转动连接有旋转头，所述旋转头的底部固定连接有防滑垫。
优选的，所述中心平台上设置有对准机构，对准机构包括激光接收器、激光发射器、提示灯、单片机、安装板，所述激光接收器设置为三个，且三个激光接收器分别设置在三个支撑柱的长度方向延长线上，每个激光接收器的外侧均设置有与其相对应的提示灯，所述提示灯与激光接收器均与中心平台固定连接，所述球头组件上固定连接有安装板，所述安装板上固定连接有三个激光发射器，且三个激光发射器与三个激光接收器相对应，所述中心平台的内部镶嵌有单片机，单片机与激光接收器和提示灯电性连接，且当激光接收器接收到激光发射器的激光时，激光接收器发生信号给单片机，单片机控制与该激光接收器相对应的提示灯亮起，且当三个提示灯均亮起时，球头组件位于中心平台的正上方。
优选的，所述支撑柱上设置有固定机构，所述固定机构包括第一滑动板、第二滑动板、螺杆、气压筒、活塞块、连杆、旋钮，所述第一滑动板和第二滑动板均滑动配合于支撑柱上，所述第一滑动板设置于第二滑动板的上方，所述第二滑动板的中心转动连接有螺杆，所述第一滑动板上开设有与螺杆相匹配的螺孔，所述第一滑动板螺纹配合于螺杆上，所述螺杆的顶端固定连接有旋钮，所述第二滑动板的底部边缘固定连接有气压筒，所述气压筒为中空设置，所述气压筒内活塞配合有活塞块，所述活塞块与第一滑动板之间通过连杆连接，使用时，将第二滑动板向下滑动，直至第二滑动板上的气压筒与地面相互贴合，然后旋转螺杆，螺杆带动第一滑动板上升，第一滑动板通过连杆带动活塞块上升，使得气压筒与地面直接形成负压腔，在大气压的作用下，气压筒与地面相互固定。
优选的，所述气压筒的底部固定连接有密封圈，所述气压筒的数量设置为多个，且多个气压筒等角度分布设置。
一种工业机器人末端抖动程度测量方法，它包括以下步骤：将球头组件竖直向下固定在机器人末端，将中心平台放置在球头组件的正下方，通过翻折机构将全部测量组件展开，机器人多次根据预设的定位指令的而令固定于其上的球头组件从中心平台的上方出发依次经过全部测量组件的测试点后回到原点，且通过测量组件的三个千分表对定位至所述测量点的球头组件进行位置测量，并根据多次测量结果计算机器人的定位精度。
(三)有益效果
本发明提供了一种工业机器人末端抖动程度测量装置及其测量方法。具备以下有益效果：
1、该工业机器人末端抖动程度测量装置，通过将球头组件竖直向下固定在机器人末端，将中心平台放置在球头组件的正下方，通过翻折机构将全部测量组件展开，机器人多次根据预设的定位指令的而令固定于其上的球头组件从中心平台的上方出发依次经过全部测量组件的测试点后回到原点，且通过测量组件的三个千分表对定位至所述测量点的球头组件进行位置测量，并根据多次测量结果计算机器人的定位精度。
2、该工业机器人末端抖动程度测量装置，通过翻折机构的设置，只需要开启电动推杆，当电动推杆伸长时，升降平台向下运动，使得测量组件向下翻折收起，从而方便搬运收纳，当需要使用时，只需要将电动推杆收缩，使得升降平台上升，在联动杆的作用下翻折杆将测量组件展开，这时便能方便的进行测量工作，使用非常方便。
3、该工业机器人末端抖动程度测量装置，通过对准机构的设置，在将中心平台放置到球头组件的正下方后，开启球头组件上的激光发射器，然后移动中心平台使得中心平台上的一个提示灯亮起，此时以该提示灯下方的支撑柱为中心进行旋转，直至全部的提示灯亮起，当三个提示灯均亮起时，球头组件位于中心平台的正上方，从而完成对准，便于后续操作。
4、该工业机器人末端抖动程度测量装置，通过固定机构的设置，在测量之前，将第二滑动板向下滑动，直至第二滑动板上的气压筒与地面相互贴合，然后旋转螺杆，螺杆带动第一滑动板上升，第一滑动板通过连杆带动活塞块上升，使得气压筒与地面直接形成负压腔，在大气压的作用下，气压筒与地面相互固定，从而能够保证在测量时整个装置不会随意移动，从而保证测量的准确性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明球头组件结构示意图；
图3为本发明测量组件结构示意图；
图4为本发明翻折机构结构示意图一；
图5为本发明翻折机构结构示意图二；
图6为本发明图5中A处结构放大图；
图7为本发明固定机构结构示意图。
图中：1支撑柱、2中心平台、3球头组件、4测量组件、5翻折杆、6联动杆、7升降平台、8电动推杆、9固定机构、10安装座、11安装架、12千分表、13旋转头、14安装板、15激光发射器、16激光接收器、17提示灯、18第一滑动板、19第二滑动板、20螺杆、21旋钮、22气压筒、23活塞块、24连杆。
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。
本发明实施例提供一种工业机器人末端抖动程度测量装置，如图1-7所示，包括设置于机器人末端的球头组件3，球头组件3的下方设置有中心平台2，中心平台2的外侧设置有多个测量组件4，测量组件4包括安装架11、三个相同的千分表12，三个千分表12安装于安装架11上，且三个千分表12的轴线在空间上相互垂直且相交于一点，一点设置为测试点，中心平台2的下方设置有翻折机构，翻折机构与测量组件4连接。
通过将球头组件3竖直向下固定在机器人末端，将中心平台2放置在球头组件3的正下方，通过翻折机构将全部测量组件4展开，机器人多次根据预设的定位指令的而令固定于其上的球头组件3从中心平台2的上方出发依次经过全部测量组件4的测试点后回到原点，且通过测量组件4的三个千分表12对定位至测量点的球头组件3进行位置测量，并根据多次测量结果计算机器人的定位精度。
多个测量组件4以中心平台2为中心等角度分布设置。
翻折机构包括支撑柱1、升降平台7、电动推杆8、翻折杆5、联动杆6、安装座10，支撑柱1的顶端与中心平台2固定连接，支撑柱1上滑动配合有升降平台7，升降平台7与中心平台2之间设置有电动推杆8，电动推杆8的一端与中心平台2固定连接，电动推杆8的另一端与升降平台7固定连接，安装座10的数量与测量组件4的数量相同，每个安装座10与每个测量组件4的安装架11固定连接，翻折杆5的一端与安装座10固定连接，翻折杆5的另一端与中心平台2转动连接，联动杆6的一端与升降平台7转动连接，且联动杆6的另一端与翻折杆5转动连接。
通过翻折机构的设置，只需要开启电动推杆8，当电动推杆8伸长时，升降平台7向下运动，使得测量组件4向下翻折收起，从而方便搬运收纳，当需要使用时，只需要将电动推杆8收缩，使得升降平台7上升，在联动杆6的作用下翻折杆5将测量组件4展开，这时便能方便的进行测量工作，使用非常方便。
支撑柱1的数量设置为三个，电动推杆8设置于中心平台2的中心，三个支撑柱1以电动推杆8为中心等角度分布设置。
支撑柱1的底端转动连接有旋转头13，旋转头13的底部固定连接有防滑垫。
中心平台2上设置有对准机构，对准机构包括激光接收器16、激光发射器15、提示灯17、单片机、安装板14，激光接收器16设置为三个，且三个激光接收器16分别设置在三个支撑柱1的长度方向延长线上，每个激光接收器16的外侧均设置有与其相对应的提示灯17，提示灯17与激光接收器16均与中心平台2固定连接，球头组件3上固定连接有安装板14，安装板14上固定连接有三个激光发射器15，且三个激光发射器15与三个激光接收器16相对应，中心平台2的内部镶嵌有单片机，单片机与激光接收器16和提示灯17电性连接，且当激光接收器16接收到激光发射器15的激光时，激光接收器16发生信号给单片机，单片机控制与该激光接收器16相对应的提示灯17亮起，且当三个提示灯17均亮起时，球头组件3位于中心平台2的正上方。
通过对准机构的设置，在将中心平台2放置到球头组件3的正下方后，开启球头组件3上的激光发射器15，然后移动中心平台2使得中心平台2上的一个提示灯17亮起，此时以该提示灯17下方的支撑柱1为中心进行旋转，直至全部的提示灯17亮起，当三个提示灯17均亮起时，球头组件3位于中心平台2的正上方，从而完成对准，便于后续操作。
支撑柱1上设置有固定机构9，固定机构9包括第一滑动板18、第二滑动板19、螺杆20、气压筒22、活塞块23、连杆24、旋钮21，第一滑动板18和第二滑动板19均滑动配合于支撑柱1上，第一滑动板18设置于第二滑动板19的上方，第二滑动板19的中心转动连接有螺杆20，第一滑动板18上开设有与螺杆20相匹配的螺孔，第一滑动板18螺纹配合于螺杆20上，螺杆20的顶端固定连接有旋钮21，第二滑动板19的底部边缘固定连接有气压筒22，气压筒22为中空设置，气压筒22内活塞配合有活塞块23，活塞块23与第一滑动板18之间通过连杆24连接，使用时，将第二滑动板19向下滑动，直至第二滑动板19上的气压筒22与地面相互贴合，然后旋转螺杆20，螺杆20带动第一滑动板18上升，第一滑动板18通过连杆24带动活塞块23上升，使得气压筒22与地面直接形成负压腔，在大气压的作用下，气压筒22与地面相互固定。
通过固定机构9的设置，在测量之前，将第二滑动板19向下滑动，直至第二滑动板19上的气压筒22与地面相互贴合，然后旋转螺杆20，螺杆20带动第一滑动板18上升，第一滑动板18通过连杆24带动活塞块23上升，使得气压筒22与地面直接形成负压腔，在大气压的作用下，气压筒22与地面相互固定，从而能够保证在测量时整个装置不会随意移动，从而保证测量的准确性。
气压筒22的底部固定连接有密封圈，气压筒22的数量设置为多个，且多个气压筒22等角度分布设置。
一种工业机器人末端抖动程度测量方法，它包括以下步骤：将球头组件3竖直向下固定在机器人末端，将中心平台2放置在球头组件3的正下方，通过翻折机构将全部测量组件4展开，机器人多次根据预设的定位指令的而令固定于其上的球头组件3从中心平台2的上方出发依次经过全部测量组件4的测试点后回到原点，且通过测量组件4的三个千分表12对定位至测量点的球头组件3进行位置测量，并根据多次测量结果计算机器人的定位精度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种工业机器人末端抖动程度测量装置，包括设置于机器人末端的球头组件（3），其特征在于：所述球头组件（3）的下方设置有中心平台（2），所述中心平台（2）的外侧设置有多个测量组件（4），所述测量组件（4）包括安装架（11）、三个相同的千分表（12），三个千分表（12）安装于安装架（11）上，且三个千分表（12）的轴线在空间上相互垂直且相交于一点，所述一点设置为测试点，所述中心平台（2）的下方设置有翻折机构，翻折机构与测量组件（4）连接；
翻折机构包括支撑柱（1）、升降平台（7）、电动推杆（8）、翻折杆（5）、联动杆（6）、安装座（10），所述支撑柱（1）的顶端与中心平台（2）固定连接，所述支撑柱（1）上滑动配合有升降平台（7），所述升降平台（7）与中心平台（2）之间设置有电动推杆（8），所述电动推杆（8）的一端与中心平台（2）固定连接，所述电动推杆（8）的另一端与升降平台（7）固定连接，所述安装座（10）的数量与测量组件（4）的数量相同，每个安装座（10）与每个测量组件（4）的安装架（11）固定连接，所述翻折杆（5）的一端与安装座（10）固定连接，所述翻折杆（5）的另一端与中心平台（2）转动连接，所述联动杆（6）的一端与升降平台（7）转动连接，且联动杆（6）的另一端与翻折杆（5）转动连接；
所述支撑柱（1）的数量设置为三个，所述电动推杆（8）设置于中心平台（2）的中心，三个支撑柱（1）以电动推杆（8）为中心等角度分布设置；
所述中心平台（2）上设置有对准机构，对准机构包括激光接收器（16）、激光发射器（15）、提示灯（17）、单片机、安装板（14），所述激光接收器（16）设置为三个，且三个激光接收器（16）分别设置在三个支撑柱（1）的长度方向延长线上，每个激光接收器（16）的外侧均设置有与其相对应的提示灯（17），所述提示灯（17）与激光接收器（16）均与中心平台（2）固定连接，所述球头组件（3）上固定连接有安装板（14），所述安装板（14）上固定连接有三个激光发射器（15），且三个激光发射器（15）与三个激光接收器（16）相对应，所述中心平台（2）的内部镶嵌有单片机，单片机与激光接收器（16）和提示灯（17）电性连接，且当激光接收器（16）接收到激光发射器（15）的激光时，激光接收器（16）发生信号给单片机，单片机控制与该激光接收器（16）相对应的提示灯（17）亮起，且当三个提示灯（17）均亮起时，球头组件（3）位于中心平台（2）的正上方；
所述支撑柱（1）上设置有固定机构（9）。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人末端抖动程度测量装置，其特征在于：多个测量组件（4）以中心平台（2）为中心等角度分布设置。
3.根据权利要求2所述的一种工业机器人末端抖动程度测量装置，其特征在于：所述支撑柱（1）的底端转动连接有旋转头（13），所述旋转头（13）的底部固定连接有防滑垫。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人末端抖动程度测量装置，其特征在于：所述固定机构（9）包括第一滑动板（18）、第二滑动板（19）、螺杆（20）、气压筒（22）、活塞块（23）、连杆（24）、旋钮（21），所述第一滑动板（18）和第二滑动板（19）均滑动配合于支撑柱（1）上，所述第一滑动板（18）设置于第二滑动板（19）的上方，所述第二滑动板（19）的中心转动连接有螺杆（20），所述第一滑动板（18）上开设有与螺杆（20）相匹配的螺孔，所述第一滑动板（18）螺纹配合于螺杆（20）上，所述螺杆（20）的顶端固定连接有旋钮（21），所述第二滑动板（19）的底部边缘固定连接有气压筒（22），所述气压筒（22）为中空设置，所述气压筒（22）内活塞配合有活塞块（23），所述活塞块（23）与第一滑动板（18）之间通过连杆（24）连接，使用时，将第二滑动板（19）向下滑动，直至第二滑动板（19）上的气压筒（22）与地面相互贴合，然后旋转螺杆（20），螺杆（20）带动第一滑动板（18）上升，第一滑动板（18）通过连杆（24）带动活塞块（23）上升，使得气压筒（22）与地面直接形成负压腔，在大气压的作用下，气压筒（22）与地面相互固定。
5.根据权利要求4所述的一种工业机器人末端抖动程度测量装置，其特征在于：所述气压筒（22）的底部固定连接有密封圈，所述气压筒（22）的数量设置为多个，且多个气压筒（22）等角度分布设置。
6.一种工业机器人末端抖动程度测量方法，其特征在于：使用权利要求1～5中任意一项所述工业机器人末端抖动程度测量装置进行测量，它包括以下步骤：将球头组件（3）竖直向下固定在机器人末端，将中心平台（2）放置在球头组件（3）的正下方，通过翻折机构将全部测量组件（4）展开，机器人多次根据预设的定位指令的而令固定于其上的球头组件（3）从中心平台（2）的上方出发依次经过全部测量组件（4）的测试点后回到原点，且通过测量组件（4）的三个千分表（12）对定位至测量点的球头组件（3）进行位置测量，并根据多次测量结果计算机器人的定位精度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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