CN206733025U - 相对位置测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型的相对位置测量仪，其结构包括安装于机械臂的测量件，在该测量件上装有至少两个水平距离感应器，待需要调整基准治具与机械臂的相对位置时，将该测量件伸到校正棒的所述竖直的外侧壁旁，待各个水平距离感应器位于同一竖直线上且到校正棒的外侧壁的水平均距离相等时，则测量件竖直对准校正棒，这样即能够自动、快速、精确地定位好基准治具与数控装置的相对位置，以便机械臂顺利地完成工件的上料和下料工作，进而使得本实用新型的相对位置测量仪能够很好地适应工业自动化生产。

Description

相对位置测量仪

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及一种相对位置测量仪。

背景技术

在工业自动化生产过程中，经常需要用数控装置去完成工件的上下料工作，而所采用的数控装置一般为机械手或机器人，当数控装置把工件从一个装备移至另一装备时，需要知道该工件的准确位置才能对其进行夹取或者放置。因为在每台装备上都会有基准治具去定位工件，所以才使得工件在装备上的位置是固定的，但是每次更换基准治具后，新的基准治具的位置一般都不在原来的位置，随之工件的位置也发生了变化，这样不仅需要重新测量定位好基准治具的位置，而且还需要相应地重新调整数控装置夹取和放置工件的位置，以使数控装置能够精准夹取或者放置工件。现有技术中，上述调整工作通常由人手完成，并且很多时候是仅仅借助肉眼进行观察调整的，使得这种调整方式不仅费时费力，效率极低，并且调整的精度不够稳定，若基准治具的位置与数控装置夹取或者放置工件的位置有所偏差，将导致不能顺利完成工件的上下料工作，因而该种调整方式不能很好地适应工业自动化生产。

实用新型内容

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种能够快速、精确定位好在数控装置夹取和放置工件时基准治具与数控装置的相对位置，适用于自动化生产的相对位置测量仪。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供一种相对位置测量仪，包括放置于基准治具的校正棒，该校正棒具有竖直的外侧壁；

包括安装于机械臂的测量件，该测量件工作时伸到校正棒的所述竖直的外侧壁旁，在该测量件上装有至少两个水平距离感应器，在测量件竖直方向对准校正棒的状态下，各个水平距离感应器位于同一竖直线上且到校正棒的外侧壁的水平距离相等。

其中，包括控制器，其若得知各个水平距离感应器到校正棒的外侧壁的水平距离不相等，则控制机械臂运动以使得各个水平距离感应器到校正棒的外侧壁的水平距离相等。

其中，水平距离感应器的数量有两个，分别为第一距离感应器和第二距离感应器，两个水平距离感应器在同一直线上且上下排布。

其中，第一距离感应器包括多个第一子感应器，多个第一子感应器环绕在校正棒的周侧；第二距离感应器包括多个第二子感应器，多个第二子感应器环绕在校正棒的周侧；校正棒为圆柱形。

其中，多个第一子感应器均匀分布在校正棒的周侧；和/或多个第二子感应器均匀分布在校正棒周侧。

其中，第一子感应器和第二子感应器的数量均有三个，在测量件竖直方向对准校正棒的状态下，三个第一子感应器同在一平面内，三个第二子感应器同在另一平面内。

其中，测量件还上装有用于测量校正棒的顶部距机械臂的距离的高度距离感应器。

其中，高度距离感应器安装于测量件的顶部。

其中，校正棒的顶部还安装有感应块，高度距离感应器到校正棒的顶部的距离不等于高度距离感应器到感应块的距离，进而能够定位测量件的转动原点。

其中，所述测量件为圆筒体或者为方形支架。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的相对位置测量仪，包括安装于机械臂的测量件，在该测量件上装有至少两个水平距离感应器，待需要调整基准治具与机械臂的相对位置时，将该测量件伸到校正棒的所述竖直的外侧壁旁，待各个水平距离感应器位于同一竖直线上且到校正棒的外侧壁的水平均距离相等时，则测量件竖直对准校正棒，这样即能够自动、快速、精确地定位好基准治具与数控装置的相对位置，以便机械臂顺利地完成工件的上料和下料工作，进而使得本实用新型的相对位置测量仪能够很好地适应工业自动化生产。

附图说明

图1为本实用新型的测量件的立体结构示意图。

图2为本实用新型的相对位置测量仪安装在机械臂上的结构示意图。

图3为图2中M处的放大结构示意图。

图4为图3中A-A方向的剖视图。

图5为图3中B-B方向的剖视图。

图6为本实用新型的测量件的中心轴线与校正棒的中心轴线重合的结构示意图。

图7为本实用新型的测量件的中心轴线偏离校正棒的中心轴线的结构示意图。

图8为本实用新型的测量件的中心轴线与校正棒的中心轴线倾斜的结构示意图。

图9为本实用新型的高度距离感应器正对感应块的结构示意图。

图10为图9 中测量件转动90度后的结构示意图。

图1至图10中的附图标记：

1-机械臂；

2-测量架、21-开口容腔；

3-第一距离感应器、31-第一子感应器；

4-第二距离感应器、41-第二子感应器；

5-竖直距离感应器；

6-感应块；

7-基准治具；

8-连接柱；

9-校正棒。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

本实施例的一种相对位置测量仪，如图1至图5所示，其结构包括测量件，测量件可以为圆筒形或者方形支架，或者为其他形状，本实施例中，为便于描述本实用新型的功能，将测量件设计成方形的测量架2，为使测量架2的结构更为简化，测量架2为四条L形支承杆十字交叉连接而成，测量架2的顶部设有连接柱8，通过连接柱8将测量架2安装于机械臂1的端部，测量架2设有开口容腔21（图1中箭头所指为开口容腔21），开口容腔21的中心轴线与测量架2的中心轴线重合。在测量架2的竖直侧面上设有两个水平距离感应器，分别为第一距离感应器3和第二距离感应器4，这两个水平距离感应器沿测量架2的轴向上下设置，第一距离感应器3都包括三个在同一平面内且周向均匀排布的第一子感应器31，第二距离感应器4都包括三个在同一平面内且周向均匀排布的第二子感应器41，在本实施例中，为便于描述本实用新型的功能的实施过程，第一距离感应器3都包括四个在同一平面内且周向均匀排布的第一子感应器31，第二距离感应器4都包括四个在同一平面内且周向均匀排布的第二子感应器41，各个子感应器31、41都固定在L形支承杆上，且各个子感应器31、41距所述开口容腔21的中心线的距离均相等。

相对位置测量仪还包括控制器和放置于基准治具7中心的校正棒9，本实施例中控制器为感应器控制器，校正棒9为圆柱状，所有子感应器31、41和机械臂1都与感应器控制器电连接，校正棒9的中心轴线与基准治具7的中心线重合。在机械臂1抓取或者放置工件的过程中，待需要调整基准治具7与机械臂1的相对位置时，将校正棒9放置于基准治具7中心，校正棒9不动，移动机械臂1，进而使得校正棒9插入开口容腔21中，各个子感应器31、41测量到的其距校正棒9的外圆周面的距离数据都反馈给感应器控制器，感应器控制器据此来控制机械臂1的运动，以使所有子感应器31、41距校正棒9的外圆周面的距离均相等（如图6所示，L1=L2=L3=L4），例如，若测量架2的中心轴线偏离校正棒9的中心轴线（如图7所示，L1=L2≠L3=L4），则感应器控制器据此来控制机械臂1的向右平移，直至所有子感应器31、41距校正棒9的外圆周面的距离均相等（如图6所示，L1=L2=L3=L4）；若测量架2的中心轴线与校正棒9的中心轴线倾斜（如图8所示，L1>L2，L3< L4），则感应器控制器据此来控制机械臂1的底部向左摆动，同时机械臂1的顶部向右摆动，若摆动后出现图7 的情况，再使机械臂1向右平移，直至所有子感应器31、41距校正棒9的外圆周面的距离均相等（如图6所示，L1=L2=L3=L4），这样最终就使得测量架2的中心轴线和基准治具7的中心线重合，从而使得机械臂1能够自动、快速找到加工台和下料盘上基准治具7的中心位置，以便机械臂1顺利地完成工件的上下料工作。

如图1至图10所示，测量架2的顶部设有高度距离感应器，即竖直距离感应器5，竖直距离感应器5也与感应器控制器电连接，竖直距离感应器5能够测量其距校正棒9顶部的距离，感应器控制器通过竖直距离感应器5所测到的数据来控制机械臂1的上下移动，以使机械臂1距校正棒9的顶部的距离合适。校正棒9的顶部还设有感应块6，由于竖直距离感应器5测量得到的其与校正棒9顶部之间的距离（如图10中Lz2）不同于竖直距离感应器5测量得到的其与感应块6之间的距离（如图9中Lz1），通过比较Lz2和Lz1的大小，可以找到感应块6的位置，进而可以确定测量架2的转动原始点，这样就可以根据设计的转动角度来旋转机械臂1。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.相对位置测量仪，其特征在于： 包括放置于基准治具的校正棒，该校正棒具有竖直的外侧壁；包括安装于机械臂的测量件，该测量件工作时伸到校正棒的所述竖直的外侧壁旁，在该测量件上装有至少两个水平距离感应器，在测量件竖直方向对准校正棒的状态下，各个水平距离感应器位于同一竖直线上且到校正棒的外侧壁的水平距离相等。

2.根据权利要求1所述的相对位置测量仪，其特征是：包括控制器，其若得知各个水平距离感应器到校正棒的外侧壁的水平距离不相等，则控制机械臂运动以使得各个水平距离感应器到校正棒的外侧壁的水平距离相等。

3.根据权利要求1所述的相对位置测量仪，其特征是：水平距离感应器的数量有两个，分别为第一距离感应器和第二距离感应器，两个水平距离感应器在同一直线上且上下排布。

4.根据权利要求3所述的相对位置测量仪，其特征是：第一距离感应器包括至少两个第一子感应器，各个第一子感应器环绕在校正棒的周侧；第二距离感应器包括至少两个第二子感应器，各个第二子感应器环绕在校正棒的周侧；校正棒为圆柱形。

5.根据权利要求4所述的相对位置测量仪，其特征是：各个第一子感应器均匀分布在校正棒的周侧；和/或各个第二子感应器均匀分布在校正棒周侧。

6.根据权利要求5所述的相对位置测量仪，其特征是：第一子感应器和第二子感应器的数量均有三个，在测量件竖直方向对准校正棒的状态下，三个第一子感应器同在一水平面内，三个第二子感应器同在另一水平面内。

7.根据权利要求1所述的相对位置测量仪，其特征是：测量件还上装有用于测量校正棒的顶部距机械臂的距离的高度距离感应器。

8.根据权利要求7所述的相对位置测量仪，其特征是：高度距离感应器安装于测量件的顶部。

9.根据权利要求8所述的相对位置测量仪，其特征是：校正棒的顶部还安装有感应块，高度距离感应器到校正棒的顶部的距离不等于高度距离感应器到感应块的距离，进而能够定位测量件的转动原点。

10.根据权利要求1所述的相对位置测量仪，其特征是：所述测量件为圆筒体或者为方形支架。