CN117433478B - 一种导轨平行度检测机器人及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种导轨平行度检测机器人及检测方法，包括行走机构、连接梁、伸缩梁、角度位移传感器和直线位移传感器，其中，行走机构至少设置有两个；连接梁与伸缩梁滑动连接，连接梁与一个行走机构通过转轴转动连接，伸缩梁与另一个行走机构通过转轴转动连接；连接梁与行走机构的连接转轴以及伸缩梁与行走机构的连接转轴均连接有一个角度位移传感器；直线位移传感器在连接梁内安装有多个，且直线位移传感器的活动端与伸缩梁相连接。如上述结构，两个行走机构之间通过连接梁和伸缩梁进行连接，因此两个行走机构的位移同步性会更好，可有效提高检测精度，且连接梁和伸缩梁的重量是由两个行走机构共同承担，不易发生形变，可靠性也会更好。

Description

一种导轨平行度检测机器人及检测方法

技术领域

本发明涉及起重设备检测技术领域，尤其涉及一种导轨平行度检测机器人及检测方法。

背景技术

在各行各业中，起重设备应用十分广泛，无论是龙门式的起重设备还是桁架式的起重设备，通常会设置有导轨用于提升组件的位移，以此带动货物进行移动。工业应用起重设备，通常具有很大的额定起重量，其作为特种设备，对结构可靠性具有很高的要求，而导轨的安装是否符合标准，对起重设备的可靠性和安全性存在重要影响，因此在起重设备装配时，需要对导轨的平行度进行检测，以保证导轨安全可靠。

现有申请公布号为CN114705134A的发明专利申请，公开了一种电梯导轨垂直度与平行度自动检测装置，将搭载摄像头模块、激光标靶、激光测距传感器、编码器的自动检测机器人安装在导轨上，电梯导轨下方放置激光自动安平垂准仪，向上发射垂直激光，激光测距仪发射垂直于导轨的激光，激光经过薄透镜聚焦后分别照射在对应的激光标靶上；

如上述技术方案中，是通过激光测量方式进行导轨的检测，但激光相关组件是安装在第一自动检测机器人和第二自动检测机器人上，例如相互配合的激光测距模块和第一激光标靶，便分布在了两个自动检测机器人上，该种结构对两个自动检测机器人的位移精度具有很高的要求，若两个检测机器人不同步，则会造成对导轨的检测存在误差，导致无法精准测定两导轨的误差位置及误差大小，可靠性较差，若采用高精度机器人，会造成检测成本增加的问题。

另有申请公布号为CN114543738A的发明专利申请，公开了一种电梯导轨平行度检测装置，涉及到平行度检测装置结构领域，包括左横臂和右横臂，所述左横臂和右横臂相互平行，且相互远离的两端均安装有支撑架，所述左横臂和右横臂与对应所述支撑架之间安装有斜支架，位于所述左横臂上的所述支撑架上安装有驱动机构；

如上述技术方案中，其是依靠驱动机构带动左横臂移动，然后依靠左横臂上安装的固定块带动右横臂进行移动，由于其需要保证位移销可滑动，因此右横臂仅是插装在了固定块内，其为间隙配合，这导致在工作过程中左横臂会承受右横臂及支撑架的重量，长久应用易形变影响精准度，不够可靠，尤其是针对大跨距的导轨平行度检测，所需要的横臂会更长，该问题也会体现的更加明显。

由此可见，现有的导轨平行度检测装置，由于检测方式和自身结构的限制，存在着检测精准度较低、可靠性差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种检测精度高且结构可靠的导轨平行度检测机器人及检测方法，以解决现有检测装置检测精度低、可靠性差的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种导轨平行度检测机器人，包括行走机构、连接梁、伸缩梁、角度位移传感器和直线位移传感器，其中，

行走机构至少设置有两个，行走机构用于沿导轨移动，导轨设置有两根，每根导轨上设置有一个行走机构；

连接梁与伸缩梁滑动连接，滑动方向垂直于导轨的布设方向，连接梁远离伸缩梁的一端与一个行走机构通过转轴转动连接，且转轴与连接梁相对固定；

伸缩梁远离连接梁的一端与另一个行走机构通过转轴转动连接，且转轴与所述伸缩梁相对固定；

连接梁与行走机构的连接转轴以及伸缩梁与行走机构的连接转轴均连接有一个角度位移传感器，角度位移传感器与行走机构相对固定，且转轴的旋转轴线平行于导轨的布设方向；

直线位移传感器在连接梁内安装有多个，且直线位移传感器的活动端与伸缩梁相连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，伸缩梁包括外筒、内筒、第一滑轨、第一滑块和锁止件，其中，

外筒的一端与一个行走机构通过转轴转动连接；

内筒的一端插接在外筒另一端的内部，内筒的另一端与直线位移传感器相连接，并与连接梁滑动配合；

第一滑轨设置在内筒的外壁上，第一滑块设置在外筒的内壁上，且第一滑轨与第一滑块滑动配合；

锁止件用于外筒与内筒的相对固定。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括位移组件，位移组件包括第二滑轨、第二滑块、限位块、限位架、限位杆和第二限位螺母，其中，

第二滑轨设置在内筒的外壁上，第二滑块设置在连接梁的内壁上，第二滑轨与第二滑块滑动配合，且第二滑轨与所述第一滑轨位于同一直线上；

限位块设置在第二滑轨朝向伸缩梁的一端上，且限位块对应连接梁的端面；

限位架设置在内筒的外壁上，且限位架位于第二滑轨与第一滑轨之间；

限位杆的一端与连接梁的外壁相连接，且限位杆贯穿限位架；

第二限位螺母设置在限位杆远离连接梁的一端上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一安装架、第二安装架和第一限位螺母，其中，

第一安装架设置在连接梁内，直线位移传感器在第一安装架上至少安装有三个；

第二安装架设置在内筒内，且第二安装架上并列开设有三个限位槽；

三个直线位移传感器的活动端各穿过一个限位槽，且直线位移传感器的活动端上螺纹连接有两个第一限位螺母，两个第一限位螺母夹持第二安装架。

在以上技术方案的基础上，优选的，连接梁、外筒和内筒均为矩形管状结构，连接梁和内筒的壁面上均开设有对应直线位移传感器的槽口，且槽口延伸至连接梁和内筒的管口处。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括防护件，防护件包括盖板、合页和螺杆，其中，

盖板对应连接梁的槽口设置，且盖板的一端通过合页与连接梁铰接；

螺杆的一端与连接梁的内壁相连接，且螺杆的另一端贯穿盖板并串接有螺母。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一激光器和第一激光标靶，其中，

第一激光器设置有两个，两个第一激光器相对的设置在第二安装架的两侧；

第一激光标靶设置有两个，一个第一激光标靶设置在连接梁内，另一个第一激光标靶设置在外筒内，两个第一激光标靶各对应一个第一激光器。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二激光器、第二激光标靶和反射镜，其中，

第二激光器和第二激光标靶并列设置在一个行走机构上；

反射镜设置在另一个行走机构上，且反射镜对应第二激光器设置。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括标尺，标尺设置在内筒的外壁上，且标尺延伸至外筒内。

另一方面，本发明提供了一种应用上述的导轨平行度检测机器人的检测方法，包括以下步骤：

S1、在两根导轨上各安装一个行走机构；

S2、将连接梁的一端与一个行走机构相连接，并将伸缩梁与连接梁进行滑动连接；

S3、调整伸缩梁的长度，使伸缩梁远离连接梁的一端与另一个行走机构进行连接；

S4、两个行走机构同步沿导轨移动，两个导轨存在平行度误差时，直线位移传感器会检测到连接梁与伸缩梁发生相对滑动，或角度位移传感器检测到连接梁及伸缩梁发生转动，以此判定两个导轨存在平行度误差。

本发明的导轨平行度检测机器人及检测方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置两个行走机构带动连接梁和伸缩梁移动，依靠直线位移传感器检测连接梁和伸缩梁的伸缩运动，即可测得两导轨的间距变化，依靠角度位移传感器会检测到连接梁及伸缩梁相对行走机构发生的转动，如此可判断两个导轨是否有平面误差，该种检测结构，由于两个行走机构之间通过连接梁和伸缩梁进行连接，因此两个行走机构的位移同步性会更好，可有效提高检测精度，且连接梁和伸缩梁的重量是由两个行走机构共同承担，不易发生形变，因此可靠性也会更好；

(2)位移传感器通过第一安装架和第二安装架并列设置有三个，三个位移传感器同时与连接梁和伸缩梁进行连接，如此可同步进行测量，获得多个测量参数，有利于对两导轨的平行度误差做出更准确的判断，同时，在伸缩梁和连接梁的连接处发生形变时，三个直线位移传感器的读数会具有一定的误差，有利于工作人员判断本检测机器人的状态，以保证良好的工况；

(3)连接梁和伸缩梁内筒均开设有对应直线位移传感器的槽口，如此方便了直线位移传感器的拆装检修工作，有效的提高了本检测机器人的应用便利性；

(4)通过设置第一激光器和第一激光标靶，能够测量伸缩梁和连接梁的直线度，以方便在伸缩梁和连接梁发生弯折形变时及时修正，从而保证测量精度；通过设置第二激光器和第二激光标靶，其可检测两个行走机构的相对距离是否发生变化，用以配合直线位移传感器判断查验两导轨的间距是否发生变化，可进一步的提高检测准确性；

(5)通过设置标尺，其可测量伸缩梁的伸缩长度变化，辅以伸缩梁长度和直线位移传感器检测到的位移距离，以及角度位移传感器检测到的角度变化，可同步获知两导轨的间距误差和平面误差，进一步的提高了检测便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的导轨平行度检测机器人的立体图；

图2为本发明的图1中A点结构放大图；

图3为本发明的导轨平行度检测机器人的主视图；

图4为本发明的导轨平行度检测机器人的俯视图；

图5为本发明的导轨平行度检测机器人的爆炸图；

图6为本发明的导轨平行度检测机器人的连接梁和伸缩梁的爆炸图；

图7为本发明的导轨平行度检测机器人的连接梁内部结构图；

图8为本发明的导轨平行度检测机器人的伸缩梁的内筒结构图；

图9为本发明的导轨平行度检测机器人的连接梁和伸缩梁的连接结构图；

图10为本发明的导轨平行度检测机器人的连接梁和伸缩梁的主视图；

图11为本发明的图10中A-A向剖面图；

图12为本发明的图10中B-B向剖面图；

图13为本发明的图10中C-C向剖面图；

图14为本发明的导轨平行度检测机器人的连接梁和伸缩梁的俯视图；

图15为本发明的图14中D-D向剖面图；

图16为本发明的图14中的B点结构放大；

图17为导轨处于正常状态的位置关系示意图；

图18为导轨存在平面方向误差时的位置关系示意图；

图19为导轨同时存在平面方向误差和间距方向误差时的位置关系示意图；

图中：1、行走机构；2、连接梁；3、伸缩梁；31、外筒；32、内筒；33、第一滑轨；34、第一滑块；35、锁止件；351、调节螺杆；352、锁支架；4、角度位移传感器；5、直线位移传感器；6、位移组件；61、第二滑轨；62、第二滑块；63、限位块；64、限位架；65、限位杆；66、第二限位螺母；7、第一安装架；8、第二安装架；801、限位槽；9、第一限位螺母；10、防护件；101、盖板；102、合页；103、螺杆；11、第一激光器；12、第一激光标靶；13、第二激光器；14、第二激光标靶；15、反射镜；16、标尺；100、导轨；00、槽口；

方向：X、间距方向；Y、平面方向；Z、导轨布设方向。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1～19所示，本发明的导轨平行度检测机器人，包括行走机构1、连接梁2、伸缩梁3、角度位移传感器4、直线位移传感器5、位移组件6、第一安装架7、第二安装架8、第一限位螺母9、防护件10、第一激光器11、第一激光标靶12、第二激光器13、第二激光标靶14、反射镜15和标尺16，其用于导轨100与导轨100之间的平行度检测。

如图1～6所示，行走机构1至少设置有两个，行走机构1用于沿导轨100移动，导轨100设置有两根，每根导轨100上设置有一个行走机构1；连接梁2与伸缩梁3滑动连接，滑动方向垂直于导轨100的布设方向，连接梁2远离伸缩梁3的一端与一个行走机构1通过转轴转动连接，且转轴与连接梁2相对固定；伸缩梁3远离连接梁2的一端与另一个行走机构1通过转轴转动连接，且转轴与伸缩梁3相对固定；连接梁2与行走机构1的连接转轴以及伸缩梁3与行走机构1的连接转轴均连接有一个角度位移传感器4，角度位移传感器4与行走机构1相对固定，且转轴的旋转轴线平行于导轨100的布设方向；直线位移传感器5在连接梁2内安装有多个，且直线位移传感器5的活动端与伸缩梁3相连接；

如上述结构，在进行导轨100的平行度检测时，需要在两根导轨100上各安装一个行走机构1，然后要将连接梁2和伸缩梁3安装在两个导轨100之间，由于两个导轨100的间距可能与连接梁2和伸缩梁3的长度不匹配，因此需要先调整伸缩梁3的长度，以使伸缩梁3和连接梁2相对远离的端部可以与两个行走机构1进行连接；

在进行检测时，以行走机构1带动连接梁2和伸缩梁3进行移动，参见图1，Z方向为导轨100的布设方向，作为基准方向，X方向为导轨100与导轨100之间的间距方向，若在移动过程中，两个导轨100的间距发生变换，由于连接梁2和伸缩梁3是滑动配合，因此连接梁2和伸缩梁3会发生相对滑动，进行伸缩运动，此时与连接梁2及伸缩梁3连接的直线位移传感器5可检测出连接梁2与伸缩梁3的相对位移距离，以此便可获知两个导轨100的间距变化；

如图1所示，Y方向为平面方向，两个导轨100安装后，应该位于同一平面上，若在检测过程中，两个导轨100在平面上发生起伏，即在Y方向上存在偏差，由于连接梁2和伸缩梁3是与行走机构1通过转轴转动连接，因此连接梁2和伸缩梁3会相对行走机构1发生转动，此时连接梁2和伸缩梁3会同步带动转轴转动，而角度位移传感器4在检测到转轴发生转动时，则可确定两个导轨100在平面方向Y上发生了偏差，如此便可检测出两个导轨100的平行度偏差；

本检测机器人通过将连接梁2和伸缩梁3连接至两个行走机构1，可使两个行走机构1的同步性会更好，可有效提高检测精度，且连接梁2和伸缩梁3的重量是由两个行走机构1共同承担，因此不易发生形变，整体可靠性也会更好。

如图13所示，伸缩梁3包括外筒31、内筒32、第一滑轨33、第一滑块34和锁止件35，其中，外筒31的一端与一个行走机构1通过转轴转动连接；内筒32的一端插接在外筒31另一端的内部，内筒32的另一端与直线位移传感器5相连接，并与连接梁2滑动配合；第一滑轨33设置在内筒32的外壁上，第一滑块34设置在外筒31的内壁上，且第一滑轨33与第一滑块34滑动配合；锁止件35用于外筒31与内筒32的相对固定；

如上述结构，伸缩梁3采用了筒状结构，其由外筒31和内筒32构成，在进行伸缩梁3的长度调整时，解除锁止件35对外筒31和内筒32的锁止固定，即可通过第一滑轨33和第一滑块34调整外筒31和内筒32的相对距离，以此实现长度调整，从而使连接梁2和伸缩梁3可适应两个行走机构1之间的间距；

具体的，如图16所示，锁止件35包括一个调节螺杆351和两个锁支架352，在外筒31和内筒32上各设置一个锁支架352，然后将调节螺杆351穿过两个锁支架352，再通过螺母将调节螺杆351与两个锁支架352相对限位，即可实现外筒31与内筒32的相对固定，而在松开螺母后，则外筒31与内筒32又可进行滑动调整。

如图13及图16所示，位移组件6包括第二滑轨61、第二滑块62、限位块63、限位架64、限位杆65和第二限位螺母66，其中，第二滑轨61设置在内筒32的外壁上，第二滑块62设置在连接梁2的内壁上，第二滑轨61与第二滑块62滑动配合，且第二滑轨61与第一滑轨33位于同一直线上；限位块63设置在第二滑轨61朝向伸缩梁3的一端上，且限位块63对应连接梁2的端面；限位架64设置在内筒32的外壁上，且限位架64位于第二滑轨61与第一滑轨33之间；限位杆65的一端与连接梁2的外壁相连接，且限位杆65贯穿限位架64；第二限位螺母66设置在限位杆65远离连接梁2的一端上；

如上述结构，位移组件6的设置，是用于连接梁2和伸缩梁3的位移调整，同时，还用于限制连接梁2与伸缩梁3之间的位移行程，以防止伸缩梁3脱离连接梁2；

具体的，在调整连接梁2与伸缩梁3的相对距离时，是通过第二滑轨61与第二滑块62的滑动配合实现的，同时，由于第二滑轨61上设置有限位块63，其可限制伸缩梁3向连接梁2内的最大移动距离，达到最大移动距离后，限位块63会抵持连接梁2的端面，而限位杆65由于与连接梁2连接，同时穿过伸缩梁3上的限位架64并连接有第二限位螺母66，因此在伸缩梁3远离连接梁2的过程中，限位架64会抵持到第二限位螺母66上，如此可限制伸缩梁3远离连接梁2的最大距离，以此实现对连接梁2与伸缩梁3之间的位移行程控制，避免发生连接梁2与伸缩梁3发生脱离的问题出现；当然，也可设置行程开关，以避免连接梁2和伸缩梁3相对位移过限造成损坏；优选的，可设定直线位移传感器5的检测极限阈值，在直线位移传感器5达到检测极限阈值时，行走机构1停机即可，以保护本检测机器人不受损坏。

如图5～8所示，第一安装架7设置在连接梁2内，直线位移传感器5在第一安装架7上至少安装有三个；第二安装架8设置在内筒32内，且第二安装架8上并列开设有三个限位槽801；三个直线位移传感器5的活动端各穿过一个限位槽801，且直线位移传感器5的活动端上螺纹连接有两个第一限位螺母9，两个第一限位螺母9夹持第二安装架8；

如上述结构，直线位移传感器5是通过第一安装架7与连接梁2进行连接，并通过第二安装架8与伸缩梁3进行连接，在装配时，将直线位移传感器5安装到第一安装架7上，然后将直线位移传感器5的活动端卡入限位槽801，再通过两个第一限位螺母9进行限位即可，其具有拆装便利的优点；

同时，由于直线位移传感器5设置有三个，在连接梁2与伸缩梁3发生相对运动时，三个直线位移传感器5各会测得一个数据，如此通过三个数据对比，可避免单一测量时直线位移传感器5不准确导致获取到错误的平行度信息；三个直线位移传感器5的设置，也可用于连接梁2与伸缩梁3的直线度检测，若连接梁2与伸缩梁3的直线度存在偏差，在本装置的初始状态下，三个直线位移传感器5会具有不同的读数，此时需要对连接梁2和伸缩梁3进行修正，以避免导致测量结果不准确；具体的，直线度检测指的是检测连接梁2和伸缩梁3是否位于同一直线上；

进一步的，由于直线位移传感器5是通过第一安装架7及第二安装架8与连接梁2及伸缩梁3进行的连接，因此其仅能测得微量的连接梁2及伸缩梁3的形变，这是因为连接梁2和伸缩梁3形变越大，直线度误差也会越大，会导致直线位移传感器5发生损坏，为此，在设置多个直线位移传感器5的情况下，可将直线位移传感器5与第一安装架7及第二安装架8之间采用万向球进行连接，以此能够适应并检测连接梁2与伸缩梁3之间更大的直线度误差。

如图5～8所示，连接梁2、外筒31和内筒32均为矩形管状结构，连接梁2和内筒32的壁面上均开设有对应直线位移传感器5的槽口00，且槽口00延伸至连接梁2和内筒32的管口处；

如上述结构，通过将连接梁2、外筒31和内筒32均设置为矩形管状结构，这方便了三者之间的插装连接，同时连接梁2和外筒31可设置为同规格，进一步的提高了连接梁2和伸缩梁3制备及装配的便利性，而槽口00设置，方便对直线位移传感器5的装配及观测，同时提升了检修维护的便利性；该结构设置配合直线位移传感器5的安装结构，在具体装配时，直线位移传感器5可直接通过槽口00安装到第一安装架7上，而直线位移传感器5的活动端则可同步卡入第二安装架8的限位槽801内，有效的提高了直线位移传感器5安装的便利性。

如图7所示，防护件10包括盖板101、合页102和螺杆103，其中，盖板101对应连接梁2的槽口00设置，且盖板101的一端通过合页102与连接梁2铰接；螺杆103的一端与连接梁2的内壁相连接，且螺杆103的另一端贯穿盖板101并串接有螺母；

如上述结构，在完成连接梁2与伸缩梁3的装配后，为避免槽口00的设置导致直线位移传感器5裸露，因此设置防护件10，在直线位移传感器5的拆装及维护过程中，将连接螺杆103的螺母拆除，然后通过合页102即可转动盖板101，从而封堵连接梁2的槽口00，同时遮挡伸缩梁3中内筒32的槽口00，以此实现对直线位移传感器5的防护工作；

进一步的，为了方便观测直线位移传感器5的状态，将盖板101设置为透明材质，以方便在使用前后检查直线位移传感器5的状态。

如图11～13所示，第一激光器11设置有两个，两个第一激光器11相对的设置在第二安装架8的两侧；第一激光标靶12设置有两个，一个第一激光标靶12设置在连接梁2内，另一个第一激光标靶12设置在外筒31内，两个第一激光标靶12各对应一个第一激光器11；

如上述结构，本检测机器人中，连接梁2和外筒31分别位于内筒32的两端，因此在内筒32中的第二安装架8上设置两个第一激光器11，并在连接梁2内和外筒31内设置对应第一激光器11的第一激光标靶12，即可检测到连接梁2及外筒31是否与内筒32发生了直线度偏差，辅以多个直线位移传感器5的检测，可十分精确的获知本检测机器人中连接梁2和伸缩梁3的工况，避免应用前存在误差导致检测不准确。

如图2及图3所示，第二激光器13和第二激光标靶14并列设置在一个行走机构1上；反射镜15设置在另一个行走机构1上，且反射镜15对应第二激光器13设置；

如上述结构，在两个行走机构1的移动过程中，第二激光器13会同步向反射镜15射出检测光，并由反射镜15反射至第二激光标靶14，第二激光标靶14应当设置的尽量小，以保证在两个导轨100平行度发生偏差时，第二激光标靶14无法检测到检测光，从而通过判断检测光的有无，确定两个导轨100的平行度是否发生了偏差，以进一步的保证角度位移传感器4及直线位移传感器5的检测准确；

如上述结构，第二激光器13和第二激光标靶14可各设置在一个行走机构1上，取消反射镜15的使用，但这会导致该激光检测结构的各组件分散，不利于电气布局，同时，若两导轨100仅存在间距方向X上的偏差，分离设置的第二激光器13和第二激光标靶14会无法判断，而在设置反射镜15后，第二激光器13射出的检测光是呈角状结构，如此两个导轨100无论是发生间距方向X上的偏差，还是平面方向Y上的偏差，第二激光标靶14均检测不到光线；因此优选的将第二激光器13和第二激光标靶14集成在同一个行走机构1上；在一些情况下，例如由于两导轨100的间距原因，在本检测机器人安装完成后，第二激光标靶14可能会出现检测不到第二激光器13射出的检测光的问题，因此可将第二激光器13和/或反射镜15通过具有定位功能的万向座进行安装，以方便进行调整校对；

当然，第二激光器13可采用脉冲激光进行测距，以检测两个导轨100在间距方向X上的偏差，但其成本较高，而采用反射镜15后，第二激光器13采用常规的激光灯，第二激光标靶14采用单一的光敏元件即可实现检测，因此在应用成本上更低，效果也更好。

如图1及图6所示，标尺16设置在内筒32的外壁上，且标尺16延伸至外筒31内；

如上述结构，在本检测机器人的初始状态下，连接梁2和伸缩梁3的长度是固定的，而为了适应两个导轨100的间距，则需要调整伸缩梁3的长度，通过标尺16，可测得伸缩梁3的伸缩调整后长度，这有利于保证检测准确性；

具体原理如下，参见图17～19，图17中，两个导轨100处于标准状态，即无偏差的状态，图18中，两个导轨100发生了平面方向Y上的偏差，此时角度位移传感器4会检测出两个导轨100的偏转角度为a，同时也可获知连接梁2和伸缩梁3此时的具体长度，即角度位移传感器4检测到的角度，会与连接梁2和伸缩梁3的长度和具有一个对应关系，也可理解为两个导轨100发生了平面方向Y上的偏差时，角度位移传感器4检测到的角度与直线位移传感器5的检测数值有一个对应关系；

连接梁2和伸缩梁3的长度和/直线位移传感器5的检测数值可设为α，图示中的α可理解为连接梁2和伸缩梁3的长度和；两个导轨100在平面方向Y上的偏差发生变化时，偏转角度a和长度α会同步变化；

参见图19，两个导轨100在平面方向Y和间距方向X上均存在偏差，正常状态下，角度位移传感器4检测到偏转角度为a时，参见图18，连接梁2和伸缩梁3的长度和应当为α，但若连接梁2和伸缩梁3的长度和≠α，则可判断两个导轨100在此处同时发生了平面方向Y和间距方向X上的偏差，出现了如图19所示的情况，由此本检测机器人可精准判断两个导轨100在相对位置发生了何种误差；

在上述检测过程中，连接梁2和伸缩梁3的长度和是实时测定的，依靠连接梁2和伸缩梁3的原始长度，辅以直线位移传感器5的长度变化即可获知；优选的，在进行上述方式检测时，α设定为直线位移传感器5的检测数值，如此无需计算连接梁2和伸缩梁3的长度和，简化了计算步骤。

标尺16的设置是为了保证在检测过程中伸缩梁3的内筒32和外筒31不发生相对位移，本检测机器人在使用前需要调整内筒32和外筒31的间距，此时标尺16露在外筒31外的部分会有一个读数，若在检测完毕后，该读数未变动，则可确认检测过程结果的准确性，以避免外筒31和内筒32在检测时出现相对位移影响检测的精准度；

进一步的，标尺16也可使用直线位移传感器进行替代，具体应用时，直线位移传感器设置在外筒31上，然后将活动端与内筒32进行连接即可。

本发明的导轨平行度检测机器人的检测方法，包括以下步骤：

S1、在两根导轨100上各安装一个行走机构1；

S2、将连接梁2的一端与一个行走机构1相连接，并将伸缩梁3与连接梁2进行滑动连接；

S3、调整伸缩梁3的长度，使伸缩梁3远离连接梁2的一端与另一个行走机构1进行连接；

S4、两个行走机构1同步沿导轨100移动，两个导轨存在平行度误差时，直线位移传感器5会检测到连接梁2与伸缩梁3发生相对滑动，或角度位移传感器4检测到连接梁2及伸缩梁3发生转动，以此判定两个导轨100存在平行度误差。

以上仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导轨平行度检测机器人，其特征在于：包括行走机构(1)、连接梁(2)、伸缩梁(3)、角度位移传感器(4)和直线位移传感器(5)，其中，

所述行走机构(1)至少设置有两个，所述行走机构(1)用于沿导轨(100)移动，所述导轨(100)设置有两根，每根所述导轨(100)上设置有一个所述行走机构(1)；

所述连接梁(2)与所述伸缩梁(3)滑动连接，滑动方向垂直于所述导轨(100)的布设方向，所述连接梁(2)远离所述伸缩梁(3)的一端与一个所述行走机构(1)通过转轴转动连接，且转轴与所述连接梁(2)相对固定，所述伸缩梁(3)远离所述连接梁(2)的一端与另一个所述行走机构(1)通过转轴转动连接，且转轴与所述伸缩梁(3)相对固定；

所述连接梁(2)与所述行走机构(1)的连接转轴以及所述伸缩梁(3)与所述行走机构(1)的连接转轴均连接有一个所述角度位移传感器(4)，所述角度位移传感器(4)与所述行走机构(1)相对固定，且所述转轴的旋转轴线平行于所述导轨(100)的布设方向；

所述直线位移传感器(5)在所述连接梁(2)内安装有多个，且所述直线位移传感器(5)的活动端与所述伸缩梁(3)相连接。

2.如权利要求1所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：所述伸缩梁(3)包括外筒(31)、内筒(32)、第一滑轨(33)、第一滑块(34)和锁止件(35)，其中，

所述外筒(31)的一端与一个所述行走机构(1)通过转轴转动连接；

所述内筒(32)的一端插接在所述外筒(31)另一端的内部，所述内筒(32)的另一端与所述直线位移传感器(5)相连接，并与所述连接梁(2)滑动配合；

所述第一滑轨(33)设置在所述内筒(32)的外壁上，所述第一滑块(34)设置在所述外筒(31)的内壁上，且所述第一滑轨(33)与所述第一滑块(34)滑动配合；

所述锁止件(35)用于所述外筒(31)与所述内筒(32)的相对固定。

3.如权利要求2所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：还包括位移组件(6)，所述位移组件(6)包括第二滑轨(61)、第二滑块(62)、限位块(63)、限位架(64)、限位杆(65)和第二限位螺母(66)，其中，

所述第二滑轨(61)设置在所述内筒(32)的外壁上，所述第二滑块(62)设置在所述连接梁(2)的内壁上，所述第二滑轨(61)与所述第二滑块(62)滑动配合，且所述第二滑轨(61)与所述第一滑轨(33)位于同一直线上；

所述限位块(63)设置在所述第二滑轨(61)朝向所述伸缩梁(3)的一端上，且所述限位块(63)对应所述连接梁(2)的端面；

所述限位架(64)设置在所述内筒(32)的外壁上，且所述限位架(64)位于所述第二滑轨(61)与所述第一滑轨(33)之间；

所述限位杆(65)的一端与所述连接梁(2)的外壁相连接，且所述限位杆(65)贯穿所述限位架(64)；

所述第二限位螺母(66)设置在所述限位杆(65)远离所述连接梁(2)的一端上。

4.如权利要求2所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：还包括第一安装架(7)、第二安装架(8)和第一限位螺母(9)，其中，

所述第一安装架(7)设置在所述连接梁(2)内，所述直线位移传感器(5)在所述第一安装架(7)上至少安装有三个；

所述第二安装架(8)设置在所述内筒(32)内，且所述第二安装架(8)上并列开设有三个限位槽(801)；

三个所述直线位移传感器(5)的活动端各穿过一个所述限位槽(801)，且所述直线位移传感器(5)的活动端上螺纹连接有两个所述第一限位螺母(9)，两个所述第一限位螺母(9)夹持所述第二安装架(8)。

5.如权利要求4所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：所述连接梁(2)、所述外筒(31)和所述内筒(32)均为矩形管状结构，所述连接梁(2)和所述内筒(32)的壁面上均开设有对应所述直线位移传感器(5)的槽口(00)，且所述槽口(00)延伸至所述连接梁(2)和所述内筒(32)的管口处。

6.如权利要求5所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：还包括防护件(10)，所述防护件(10)包括盖板(101)、合页(102)和螺杆(103)，其中，

所述盖板(101)对应所述连接梁(2)的所述槽口(00)设置，且所述盖板(101)的一端通过所述合页(102)与所述连接梁(2)铰接；

所述螺杆(103)的一端与所述连接梁(2)的内壁相连接，且所述螺杆(103)的另一端贯穿所述盖板(101)并串接有螺母。

7.如权利要求4～6任意一项所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：还包括第一激光器(11)和第一激光标靶(12)，其中，

所述第一激光器(11)设置有两个，两个所述第一激光器(11)相对的设置在所述第二安装架(8)的两侧；

所述第一激光标靶(12)设置有两个，一个所述第一激光标靶(12)设置在所述连接梁(2)内，另一个所述第一激光标靶(12)设置在所述外筒(31)内，两个所述第一激光标靶(12)各对应一个所述第一激光器(11)。

8.如权利要求1～6任意一项所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：还包括第二激光器(13)、第二激光标靶(14)和反射镜(15)，其中，

所述第二激光器(13)和所述第二激光标靶(14)并列设置在一个所述行走机构(1)上；

所述反射镜(15)设置在另一个所述行走机构(1)上，且所述反射镜(15)对应所述第二激光器(13)设置。

9.如权利要求2～6任意一项所述的导轨平行度检测机器人，其特征在于：还包括标尺(16)，所述标尺(16)设置在所述内筒(32)的外壁上，且所述标尺(16)延伸至所述外筒(31)内。

10.一种应用如权利要求7所述的导轨平行度检测机器人的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在两根所述导轨(100)上各安装一个所述行走机构(1)；

S2、将所述连接梁(2)的一端与一个所述行走机构(1)相连接，并将所述伸缩梁(3)与所述连接梁(2)进行滑动连接；

S3、调整所述伸缩梁(3)的长度，使所述伸缩梁(3)远离所述连接梁(2)的一端与另一个所述行走机构(1)进行连接；

S4、两个所述行走机构(1)同步沿所述导轨(100)移动，两个所述导轨(100)存在平行度误差时，所述直线位移传感器(5)会检测到所述连接梁(2)与所述伸缩梁(3)发生相对滑动，或所述角度位移传感器(4)检测到所述连接梁(2)及所述伸缩梁(3)发生转动，以此判定两个所述导轨(100)存在平行度误差。