CN203298769U - 用于激光测量仪测量的空间点位定位装置及z 向标定套组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于激光测量仪测量的空间点位定位装置，包括磁铁安装座，磁铁安装座的前端固定设置于球座内，磁铁安装座的前端内部嵌设有测量球固定磁铁，测量球固定磁铁用于吸住测量球；磁铁安装座的末端内部嵌设有定位磁铁；所述定位装置通过磁铁安装座末端的圆柱体或者定位磁铁定位于测量位置；球座的前端设置有凹坑，凹坑的尺寸与测量球的尺寸相配合。本实用新型可以代替激光测量仪的普通测量球座，更方便、更简洁地将测量球定位于空间所需要测量的位置。本实用新型还可以应用于机器人系统各坐标系的激光标定，可以有效地提高机器人各坐标系标定的精度。本实用新型还公开了一种工具体z向标定套组。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光测量辅助工装，具体涉及一种用于激光测量仪测量的空间点位定位装置。本实用新型还涉及一种工具体z向标定套组。
背景技术
在当今激光测量技术的快速发展和应用过程中，当测量位置需要固定时，现有的测量球座一般是通过热熔胶或者焊接的方式进行的。这些方式不仅需要耗材，而且其操作的也过于繁琐，因此测量的简洁方便性成为当今测量技术的关注焦点。同时激光测量技术被应用于各行各业，尤其是激光标定机器人系统的各坐标系方面。由于激光测量仪的应用，使机器人坐标系的标定精度有了质的飞跃，使机器人位姿的准确控制、机器人的参数化编程、机器人组的高精度协调工作、机器人位姿变换，机器人系统的搬迁，机器人多工位程序共享，机器人轨迹规划等方面的应用得到了飞速的发展，激光标定技术为此提供了必要的技术基础。但是，激光标定机器人坐标系的思想的实现是需要通过装置来固定测量球来进行的，而且各类坐标系的标定任务中如何将测量球定位于特定的位置也是普遍的难题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于激光测量仪测量的空间点位定位装置，它可以使激光测量更方便，更简洁，也使激光标定机器人坐标系更精确。
为解决上述技术问题，本实用新型用于激光测量仪测量的空间点位定位装置的技术解决方案为：
包括磁铁安装座，磁铁安装座的前端固定设置于球座内，磁铁安装座的前端内部嵌设有测量球固定磁铁，测量球固定磁铁用于吸住测量球；磁铁安装座的末端内部嵌设有定位磁铁；所述定位装置通过磁铁安装座末端的圆柱体或者定位磁铁定位于测量位置；球座的前端设置有凹坑，凹坑的尺寸与测量球的尺寸相配合。
所述磁铁安装座末端的圆柱体外径与定位孔相配合。
所述测量球固定磁铁与磁铁安装座之间为过盈配合；定位磁铁与磁铁安装座之间为过盈配合；磁铁安装座与球座之间为过盈配合。
本实用新型还提供一种工具体z向标定套组，其技术解决方案为：
包括两套空间点位定位装置，两套空间点位定位装置的球座分别固定连接周定位套，两个周定位套通过连杆和固定螺栓固定连接。
所述连杆的长度为250～300mm。
所述连杆、周定位套的材料为铝合金。
本实用新型可以达到的技术效果是：
本实用新型可以用于激光测量仪常规的激光测量之用，代替激光测量仪的普通测量球座，更方便、更简洁地将测量球定位于空间所需要测量的位置，而不需要使用额外的热熔胶之类的耗材或者焊接等操作进行固定。另外，本实用新型还可以应用于机器人系统各坐标系的激光标定，可以解决激光标定机器人系统各坐标系的许多常见问题，如解决对于倾斜工作面的工件坐标系的标定，解决对机器人工具体实现有意义的完整标定等，其可以有效地提高机器人各坐标系标定的精度，对激光标定技术以及应用提供了必要的基础。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1a是本实用新型用于激光测量仪测量的空间点位定位装置的示意图；
图1b是图1a的G-G视图；
图2a是本实用新型用于圆拟合操作的示意图；
图2b是图2a的俯视图；
图2c是图2a的E-E视图；
图3是本实用新型用于倾斜工作面标定的示意图；
图4a是本实用新型与机器人法兰盘加长杆配合使用的示意图；
图4b是图4a的D-D视图；
图5a是本实用新型工具体z向标定套组的示意图；
图5b是图5a的B-B视图；
图5c是图5a的侧视图。
图中附图标记说明：
21为球座， 22为磁铁安装座，
23为测量球固定磁铁， 24为定位磁铁，
41为空间点位定位装置， 42为周定位套，
43为铝合金连杆。
具体实施方式
如图1a、图1b所示，本实用新型用于激光测量仪测量的空间点位定位装置41，包括磁铁安装座22，磁铁安装座22的前端固定设置于球座21内，磁铁安装座22与球座21为过盈配合；磁铁安装座22的前端内部嵌设有测量球固定磁铁23，测量球固定磁铁23用于吸住测 量球；磁铁安装座22的末端内部嵌设有定位磁铁24，定位磁铁24用于使本装置定位于指定物体上；
测量球固定磁铁23与磁铁安装座22，以及定位磁铁24与磁铁安装座22之间均为过盈配合；而磁铁安装座22又是过盈于球座21后侧，故本实用新型可靠牢固，不会出现由于结构松动的情况影响标定精度，也不用担心永磁体的掉落或者与吸附面的不稳定接触等问题；
球座21的前端设置有凹坑，凹坑的尺寸与测量球的尺寸相配合，以使测量球能够在被测量球固定磁铁23吸附时与球座21相切于合理的位置，既可以稳定固定测量球，同时不会影响测量时测量光束到达测量球中心的路径；
测量球固定磁铁23和定位磁铁24为扁圆柱型强永磁铁；
磁铁安装座22末端的圆柱体外径与各类相应的测量位置处（如焊枪枪套等）的定位孔相配合；
在空间定位时，如果测量位置处有孔，空间点位定位装置41通过磁铁安装座22末端的圆柱体与测量位置的孔的装配，实现定位；如果测量位置处没有孔，空间点位定位装置41通过磁铁安装座22末端的定位磁铁24直接吸附固定于表面，从而准确可靠地吸附于所需要测量的空间具体位置，使标定过程更为简洁、方便，同时减少对环境的影响。
本实用新型通过镶嵌于内部的永磁铁吸附固定测量球，并通过末端的强力永磁体吸附在需要测量的位置或者通过末端的圆柱体装配于需要测量的位置。
本实用新型空间点位定位装置可以用于激光测量中的圆拟合操作测量圆拟合盘中心的点的坐标，将空间点位定位装置41通过磁铁安装座22末端的定位磁铁24直接吸附固定于圆拟合盘的表面，能够快捷地固定于圆拟合盘之类等器具上的指定位置，而不用担心它们之间是否具有装配关系，如图2a、图2b、图2c所示。
本实用新型空间点位定位装置可以用于激光标定机器人倾斜工作面的工件坐标系，将空间点位定位装置41通过磁铁安装座22末端的定位磁铁24直接吸附固定于倾斜面的表面，从而可以省去机器人工具体与工件坐标系平面的物理接触，直接定位于需要测量的空间点，如工件坐标系的原点等，如图3所示。
对于激光标定机器人系统各坐标系时，本实用新型可以随意将测量球固定到需要测量的空间点，如对于倾斜复杂平面的机器人工件坐标系的标定或者抓手、吸盘等机器人工具体的标定，可以不依靠其他工具，可靠、牢固、方便地将测量球定位于空间的测量点，有效地避免人工操作时带来的误差，实现非接触式高精度的对机器人系统的坐标系体系的标定。这对机器人位姿的准确控制、机器人的参数化编程、机器人组的高精度协调工作、机器人位姿变换，机器人系统的搬迁，机器人多工位程序共享，机器人轨迹规划等方面提供了基本的技术 基础，具有十分重要的意义。
本实用新型空间点位定位装置可以用于未装任何特定工具体的机器人的工具坐标系的标定或机器人基坐标系的标定，将空间点位定位装置41与机器人法兰盘加长杆的配合使用，如图4a、图4b所示。
如图5a、图5b、图5c所示，本实用新型工具体z向标定套组，包括两套空间点位定位装置41，两套空间点位定位装置41的球座21分别通过固定螺钉连接周定位套42，两个周定位套42通过铝合金连杆43和固定螺栓固定连接；
考虑到标定的精度和磁铁的可靠吸附，铝合金连杆43的长度为250～300mm。
本实用新型工具体z向标定套组可以对机器人工具体的z向进行精确标定，且在标定过程中对机器人的位姿没有特定的要求。两个空间点位定位装置41处测量球的球心的连线，即为机器人工具体的z向，从而实现对机器人工具体有意义的完整的精确标定。这对机器人在实现机器人位姿的准确控制、机器人的参数化编程、机器人组的高精度协调工作、机器人位姿变换，机器人系统的搬迁，机器人多工位程序共享，机器人轨迹规划等方面的应用具有十分重要的意义。
Claims (6)
1.一种用于激光测量仪测量的空间点位定位装置，其特征在于：包括磁铁安装座，磁铁安装座的前端固定设置于球座内，磁铁安装座的前端内部嵌设有测量球固定磁铁，测量球固定磁铁用于吸住测量球；磁铁安装座的末端内部嵌设有定位磁铁；所述定位装置通过磁铁安装座末端的圆柱体或者定位磁铁定位于测量位置；
球座的前端设置有凹坑，凹坑的尺寸与测量球的尺寸相配合。
2.根据权利要求1所述的用于激光测量仪测量的空间点位定位装置，其特征在于：所述磁铁安装座末端的圆柱体外径与定位孔相配合。
3.根据权利要求1所述的用于激光测量仪测量的空间点位定位装置，其特征在于：所述测量球固定磁铁与磁铁安装座之间为过盈配合；定位磁铁与磁铁安装座之间为过盈配合；磁铁安装座与球座之间为过盈配合。
4.一种工具体z向标定套组，其特征在于：包括两套权利要求1所述的空间点位定位装置，两套空间点位定位装置的球座分别固定连接周定位套，两个周定位套通过连杆和固定螺栓固定连接。
5.根据权利要求4所述的工具体z向标定套组，其特征在于：所述连杆的长度为250～300mm。
6.根据权利要求4所述的工具体z向标定套组，其特征在于：所述连杆、周定位套的材料为铝合金。
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108972543A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-12-11 | 南京旭上数控技术有限公司 | 自动高精度非接触式机器人tcp标定方法 |
| WO2022123474A3 (en) * | 2020-12-09 | 2022-07-21 | PIPER, Trudi | Measuring device |
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2013
- 2013-05-17 CN CN2013202699346U patent/CN203298769U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108972543B (zh) * | 2018-06-21 | 2021-05-04 | 南京旭上数控技术有限公司 | 自动高精度非接触式机器人tcp标定方法 |
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