CN210689520U - 一种并联机器人位置的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种并联机器人位置的测量装置，该并联机器人位置的测量装置，包括安装机构和测量器，所述测量器设于安装机构上，所述安装机构包括底座、侧板、X轴直线驱动机构和同步机构，所述底座上设有两个左右对称设置的侧板，侧板之间设有两个X轴直线驱动机构，两个X轴直线驱动机构之间通过同步机构连接；测量器包括第一测量臂、第一激光发射器、第二测量臂和第二激光发射器，第一测量臂与第二测量臂垂直设置，且第一测量臂连接第二测量臂的下端，第二测量臂竖直设置，第一测量臂沿前后方向上设置；本实用新型利用激光器的位移对标进行测量，精确度高，值得大力推广。
Description
技术领域
本实用新型属于并联机器人技术领域，具体涉及一种并联机器人位置的测量装置。
背景技术
并联机器人，英文名为Parallel Mechanism，简称PM，可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。
并联机器人的特点呈现为无累积误差，精度较高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好。
国标GB/T 12642规定工业机器人位姿检测包含位姿精确度和位姿重复性、多方向位姿准确度变动、距离准确度和距离重复性、位置稳定时间、位置超调量、位姿特性漂移、互换性。并且在其中的多项指标需要各测量负载100％、50％、30％、10％时的值。并联机器人末端操作器的位置坐标无法直接读出，手动测量精度不高。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种通过装置进行测量的并联机器人位置的测量装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种并联机器人位置的测量装置，包括安装机构和测量器，所述测量器设于安装机构上，所述安装机构包括底座、侧板、X轴直线驱动机构和同步机构，所述底座上设有两个左右对称设置的侧板，侧板之间设有两个X轴直线驱动机构，两个X轴直线驱动机构之间通过同步机构连接；
测量器包括第一测量臂、第一激光发射器、第二测量臂和第二激光发射器，第一测量臂与第二测量臂垂直设置，且第一测量臂连接第二测量臂的下端，第二测量臂竖直设置，第一测量臂沿前后方向上设置；
第一测量臂的底部与底座滑动连接，底座上设有X轴滑槽，第一测量臂的底部设有与X轴滑槽配合的X轴滑块；
第一测量臂和第二测量臂分别通过一个X轴直线驱动机构连接安装机构，X轴直线驱动机构包括X轴丝杆副，X轴丝杆副的两端分别通过轴承连接侧板，一个X轴丝杆副的丝杆螺母固定连接第一测量臂，另一个X轴丝杆副的丝杆螺母固定连接第二测量臂。X轴丝杆副的丝杆转动，通过螺纹作用带动螺母沿X轴移动，从而带动测量器沿X轴移动。
同步机构包括同步带轮，两个X轴直线驱动机构的X轴丝杆副的丝杆的左端固定连接同步带轮，两个同步带轮之间通过皮带连接。一个X轴丝杆副的丝杆转动能够通过同步带轮和皮带传动带动另一个X轴丝杆副的丝杆同步转动。两个X轴直线驱动机构的同步驱动是为了使测量器受力点增加，提高移动时的稳定性。
第一测量臂上设有第一激光发射器，第二测量臂上设有第二激光发射器，第一激光发射器通过Y轴直线驱动机构连接第一测量臂，第二激光发射器通过Z轴直线驱动机构连接第二测量臂，Y轴直线驱动机构包括Y轴丝杆副和滑座，Z轴直线驱动机构包括Z轴丝杆副和滑座，Y轴丝杆副的丝杆的两端通过轴承连接第一测量臂，Y轴丝杆副的螺母固定连接滑座，滑座与第一测量臂滑动连接，该滑座的顶部设有第一激光发射器；Y轴丝杆副的丝杆转动能够带动螺母、滑座和第一激光发射器沿Y轴移动。
Z轴丝杆副的丝杆的两端通过轴承连接第二测量臂，Z轴丝杆副的螺母固定连接滑座，滑座与第二测量臂滑动连接，该滑座的后面设有第二激光发射器。Z轴丝杆副的丝杆转动能够通过螺纹作用带动滑座和第二激光发射器沿Z轴移动。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述底座上设有沿X轴方向设置的刻度线，第一测量臂上设有沿Y轴方向设置的刻度线，第二测量臂上设有沿Z轴方向设置的刻度线。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述X轴丝杆副、Y轴丝杆副、Z轴丝杆副的丝杆的一端分别连接动力源，该动力源可以是手轮或电机。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一测量臂上设有与Y轴丝杆副间隙配合的腔体。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述第二测量臂上设有与Z轴丝杆副间隙配合的腔体。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一测量臂上设有Y轴滑槽，第一激光发射器的滑座上设有与Y轴滑槽间隙配合的滑块。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述第二测量臂上设有Z轴滑槽，第二激光发射器的滑座上设有与Z轴滑槽间隙配合的滑块。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述底座的后侧还设有后板，后板上设有X轴滑槽，第二测量臂上设有与X轴滑槽间隙配合的滑块。通过后板上的X轴滑槽对第二测量臂进行导向。
本实用新型的有益效果在于：
1)本实用新型利用激光器的位移对标进行测量，精确度高；
2)本实用新型仅需要直线驱动机构配合激光发射器即可完成测量，结构简单，实用性强。
附图说明
图1是实施例一中本实用新型的结构示意图；
图2是实施例一中本实用新型的测量器的正视图；
图3是实施例一中本实用新型的测量器的俯视图；
图4是实施例二中本实用新型的结构示意图。
图中：底座1、侧板2、第一测量臂3、第一激光发射器4、第二测量臂5、第二激光发射器6、X轴丝杆副7、Y轴丝杆副8、同步带轮9、滑座10、手轮11、Z轴丝杆副12、后板21。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
实施例一
如图1-3所示，一种并联机器人位置的测量装置，包括安装机构和测量器，所述测量器设于安装机构上，所述安装机构包括底座1、侧板2、X轴直线驱动机构和同步机构，所述底座1上设有两个左右对称设置的侧板2，侧板2之间设有两个X轴直线驱动机构，两个X轴直线驱动机构之间通过同步机构连接；
测量器包括第一测量臂3、第一激光发射器4、第二测量臂5和第二激光发射器6，第一测量臂3与第二测量臂5垂直设置，且第一测量臂3连接第二测量臂5的下端，第二测量臂5竖直设置，第一测量臂3沿前后方向上设置；
第一测量臂3的底部与底座1滑动连接，底座1上设有X轴滑槽，第一测量臂3的底部设有与X轴滑槽配合的X轴滑块；
第一测量臂3和第二测量臂5分别通过一个X轴直线驱动机构连接安装机构，X轴直线驱动机构包括X轴丝杆副7，X轴丝杆副7的两端分别通过轴承连接侧板2，一个X轴丝杆副7的丝杆螺母固定连接第一测量臂3，另一个X轴丝杆副7的丝杆螺母固定连接第二测量臂5。X轴丝杆副7的丝杆转动，通过螺纹作用带动螺母沿X轴移动，从而带动测量器沿X轴移动。
同步机构包括同步带轮9，两个X轴直线驱动机构的X轴丝杆副7的丝杆的左端固定连接同步带轮9，两个同步带轮9之间通过皮带连接。一个X轴丝杆副7的丝杆转动能够通过同步带轮9和皮带传动带动另一个X轴丝杆副7的丝杆同步转动。两个X轴直线驱动机构的同步驱动是为了使测量器受力点增加，提高移动时的稳定性。
第一测量臂3上设有第一激光发射器4，第二测量臂5上设有第二激光发射器6，第一激光发射器4通过Y轴直线驱动机构连接第一测量臂3，第二激光发射器6通过Z轴直线驱动机构连接第二测量臂5，Y轴直线驱动机构包括Y轴丝杆副8和滑座10，Z轴直线驱动机构包括Z轴丝杆副12和滑座10，Y轴丝杆副8的丝杆的两端通过轴承连接第一测量臂3，Y轴丝杆副8的螺母固定连接滑座10，滑座10与第一测量臂3滑动连接，该滑座10的顶部设有第一激光发射器4；
Z轴丝杆副12的丝杆的两端通过轴承连接第二测量臂5，Z轴丝杆副12的螺母固定连接滑座10，滑座10与第二测量臂5滑动连接，该滑座10的后面设有第二激光发射器6。
上述，底座1上设有沿X轴方向设置的刻度线，第一测量臂3上设有沿Y轴方向设置的刻度线，第二测量臂5上设有沿Z轴方向设置的刻度线。
上述，X轴丝杆副7、Y轴丝杆副8、Z轴丝杆副12的丝杆的一端分别连接动力源，该动力源可以是手轮11或电机。
上述，第一测量臂3上设有与Y轴丝杆副8间隙配合的腔体。
上述，第二测量臂5上设有与Z轴丝杆副12间隙配合的腔体。
上述，第一测量臂3上设有Y轴滑槽，第一激光发射器4的滑座10上设有与Y轴滑槽间隙配合的滑块。
上述，第二测量臂5上设有Z轴滑槽，第二激光发射器6的滑座10上设有与Z轴滑槽间隙配合的滑块。
本实用新型的结构特点及其工作原理：通过X轴直线驱动机构能够带动测量器沿X轴方向移动，通过Y轴直线驱动机构能够带动第一激光发射器4沿Y轴方向上移动，通过Z轴直线驱动机构带动第二激光发射器6沿Z轴方向上移动。
移动两个激光发射器的位置将光线聚焦到末端操作器中心点，从而根据激光发射器所在坐标确定末端操作器所在坐标(X轴坐标为测量器所在坐标)。
必要的，末端操作器上设有与激光发射器配合的标点。用于标识激光发射器是否对准中心。
实施例二
如图4所示，在实施例一的基础上，底座1的后侧还设有后板21，后板21上设有X轴滑槽，第二测量臂5上设有与X轴滑槽间隙配合的滑块。通过后板21上的X轴滑槽对第二测量臂5进行导向。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：包括安装机构和测量器，所述测量器设于安装机构上，所述安装机构包括底座、侧板、X轴直线驱动机构和同步机构，所述底座上设有两个左右对称设置的侧板，侧板之间设有两个X轴直线驱动机构，两个X轴直线驱动机构之间通过同步机构连接；
测量器包括第一测量臂、第一激光发射器、第二测量臂和第二激光发射器，第一测量臂与第二测量臂垂直设置，且第一测量臂连接第二测量臂的下端，第二测量臂竖直设置，第一测量臂沿前后方向上设置；
第一测量臂的底部与底座滑动连接，底座上设有X轴滑槽，第一测量臂的底部设有与X轴滑槽配合的X轴滑块；
第一测量臂和第二测量臂分别通过一个X轴直线驱动机构连接安装机构，X轴直线驱动机构包括X轴丝杆副，X轴丝杆副的两端分别通过轴承连接侧板，一个X轴丝杆副的丝杆螺母固定连接第一测量臂，另一个X轴丝杆副的丝杆螺母固定连接第二测量臂；
同步机构包括同步带轮，两个X轴直线驱动机构的X轴丝杆副的丝杆的左端固定连接同步带轮，两个同步带轮之间通过皮带连接；
第一测量臂上设有第一激光发射器，第二测量臂上设有第二激光发射器，第一激光发射器通过Y轴直线驱动机构连接第一测量臂，第二激光发射器通过Z轴直线驱动机构连接第二测量臂，Y轴直线驱动机构包括Y轴丝杆副和滑座，Z轴直线驱动机构包括Z轴丝杆副和滑座，Y轴丝杆副的丝杆的两端通过轴承连接第一测量臂，Y轴丝杆副的螺母固定连接滑座，滑座与第一测量臂滑动连接，该滑座的顶部设有第一激光发射器；Z轴丝杆副的丝杆的两端通过轴承连接第二测量臂，Z轴丝杆副的螺母固定连接滑座，滑座与第二测量臂滑动连接，该滑座的后面设有第二激光发射器。
2.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述底座上设有沿X轴方向设置的刻度线，第一测量臂上设有沿Y轴方向设置的刻度线，第二测量臂上设有沿Z轴方向设置的刻度线。
3.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述X轴丝杆副、Y轴丝杆副、Z轴丝杆副的丝杆的一端分别连接动力源，该动力源可以是手轮或电机。
4.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述第一测量臂上设有与Y轴丝杆副间隙配合的腔体。
5.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述第二测量臂上设有与Z轴丝杆副间隙配合的腔体。
6.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述第一测量臂上设有Y轴滑槽，第一激光发射器的滑座上设有与Y轴滑槽间隙配合的滑块。
7.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述第二测量臂上设有Z轴滑槽，第二激光发射器的滑座上设有与Z轴滑槽间隙配合的滑块。
8.根据权利要求1所述的一种并联机器人位置的测量装置，其特征在于：所述底座的后侧还设有后板，后板上设有X轴滑槽，第二测量臂上设有与X轴滑槽间隙配合的滑块。
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