CN216621014U - 变位机重复定位精度测量装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及重复定位精度测量装置技术领域，尤其是涉及一种变位机重复定位精度测量装置，包括第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪、变位机和定位标块，第一激光测距仪发出的第一激光束、第二激光测距仪发出的第二激光束和第三激光测距仪发出的第三激光束相互垂直且相交于一点；定位标块具有相互垂直的第一表面、第二表面和第三表面，第一激光测距仪用于测量第一表面与第一测量点之间的距离，第二激光测距仪用于测量第二表面与第二测量点之间的距离，第三激光测距仪用于测量第三表面与第三测量点之间的距离。通过测定距离，得到距离变化值，变化值越小，变位机的重复定位精度越高，则认为变位机的实际精度达到设计精度。

Description

变位机重复定位精度测量装置

技术领域

本公开涉及重复定位精度测量装置技术领域，尤其是涉及一种变位机重复定位精度测量装置。

背景技术

变位机作为辅助机器人焊接用的重要设备，在机器人焊接的过程，其本身的重复定位精度直接影响焊接的准确性，进而影响焊接效果，因此，对变位机的重复定位精度的测量成为了保证焊接质量的重要环节。

目前主要采用百分表等机械设备或激光跟踪仪对重复定位精度进行测量，前者虽然价格较低，但精度有限，容易受外界因素影响造成测量精度下降，后者虽然精度较高，但设备价格昂贵，性价比低，通用性差，导致变位机的设计精度无法得到有效验证，进而导致后续使用过程中影响焊接质量。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种变位机重复定位精度测量装置，以缓解现有技术中存在的现有的重复定位精度测量装置无法对变位机的设计精度进行有效验证的技术问题。

基于上述目的，本公开提供了一种变位机重复定位精度测量装置，包括第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪、变位机和定位标块，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪均安装在所述变位机的壳体上，且所述第一激光测距仪发出的第一激光束、所述第二激光测距仪发出的第二激光束和所述第三激光测距仪发出的第三激光束相互垂直且相交于一点；

所述定位标块安装在所述变位机的转盘上，所述定位标块具有相互垂直的第一表面、第二表面和第三表面，所述第一激光测距仪用于测量所述第一表面与第一测量点之间的距离，所述第二激光测距仪用于测量所述第二表面与第二测量点之间的距离，所述第三激光测距仪用于测量所述第三表面与第三测量点之间的距离。

在本公开的一个实施例中，所述定位标块的第一表面设置有第一定位孔，所述定位标块的第二表面设置有第二定位孔，所述定位标块的第三表面设置有第三定位孔，所述第一定位孔的中心线、所述第二定位孔的中心线和所述第三定位孔的中心线垂直相交于一点。

在本公开的一个实施例中，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪的位置可调，以使所述第一激光束对准所述第一定位孔，所述第二激光束对准所述第二定位孔，所述第三激光束对准所述第三定位孔。

在本公开的一个实施例中，所述变位机重复定位精度测量装置还包括安装架，所述安装架包括主支架和调节架，所述主支架与所述变位机的壳体固定连接，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪分别安装在所述调节架上，所述调节架能够相对于所述主支架移动，以改变所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪或所述第三激光测距仪的位置。

在本公开的一个实施例中，所述调节架包括第一调节架、第二调节架和第三调节架，所述第一激光测距仪与所述第一调节架连接，所述第二激光测距仪与所述第二调节架连接，所述第三激光测距仪与所述第三调节架连接。

在本公开的一个实施例中，所述第一调节架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有多个安装位，所述第二安装部固定安装于所述安装位。

在本公开的一个实施例中，所述第一调节架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有调节孔，所述第二安装部设置有通孔，所述第一安装部与所述第二安装部通过紧固件固定连接。

在本公开的一个实施例中，所述第一调节架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有滑槽，所述第二安装部能够相对于第一安装部沿所述滑槽的长度方向往复运动，所述第二安装部通过紧固件固定安装在所述第一安装部上。

在本公开的一个实施例中，所述第一定位孔、所述第二定位孔和所述第三定位孔均为盲孔。

在本公开的一个实施例中，所述变位机重复定位精度测量装置还包括数据采集器，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪分别与所述数据采集器连接。

与现有技术相比，本公开的有益效果主要在于：

本公开提供的变位机重复定位精度测量装置，包括第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪、变位机和定位标块，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪均安装在所述变位机的壳体上，且所述第一激光测距仪发出的第一激光束、所述第二激光测距仪发出的第二激光束和所述第三激光测距仪发出的第三激光束相互垂直且相交于一点；所述定位标块安装在所述变位机的转盘上，所述定位标块具有相互垂直的第一表面、第二表面和第三表面，所述第一激光测距仪用于测量所述第一表面与第一测量点之间的距离，所述第二激光测距仪用于测量所述第二表面与第二测量点之间的距离，所述第三激光测距仪用于测量所述第三表面与第三测量点之间的距离。

基于该结构，本公开提供的变位机重复定位精度测量装置，在使用时，采用第一激光测距仪对定位标块的第一表面与第一测量点之间的距离进行测量，采用第二激光测距仪对定位标块的第二表面与第二测量点之间的距离进行测量，采用第三激光测距仪对定位标块的第三表面与第三测量点之间的距离进行测量，测量精度较高，且成本较低，其中，第一测量点为第一激光测距仪的安装位置，第二测量点为第二激光测距仪的安装位置，第三测量点为第三激光测距仪的安装位置，多次测量得到相应的数据后，根据GBT12642-2013《工业机器人性能规范及其试验方法》对重复定位精度进行计算，得到实际的重复定位精度，从而对变位机的设计精度进行有效验证。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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为本公开实施例提供的变位机重复定位精度测量装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的变位机重复定位精度测量装置的结构示意图(定位标块未示出)；

图3为本公开实施例中的第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪与安装架相配合的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的变位机重复定位精度测量装置的另一视角的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图。

图标：100-底座；101-第一激光测距仪；102-第二激光测距仪；103-第三激光测距仪；104-变位机；105-定位标块；106-第一表面；107-第二表面；108-第三表面；109-第一定位孔；110-第二定位孔；111-第三定位孔；112-主支架；113-第一调节架；114-第二调节架；115-第三调节架；116-第一安装部；117-第二安装部；118-安装位；119-主安装位；120-调节孔；121-第一激光束；122-第二激光束；123-第三激光束；124-转盘。

具体实施方式

下面将结合实施例对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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例，都属于本公开保护的范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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公开和简化描述，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公开的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

参见图1至图5所示，本实施例提供了一种变位机重复定位精度测量装置，包括第一激光测距仪101、第二激光测距仪102、第三激光测距仪103、变位机104和定位标块105，第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103均安装在变位机104的壳体上，且第一激光测距仪101发出的第一激光束121、第二激光测距仪102发出的第二激光束122和第三激光测距仪103发出的第三激光束123相互垂直且相交于一点；定位标块105安装在变位机104的转盘124上，定位标块105具有相互垂直的第一表面106、第二表面107和第三表面108，第一激光测距仪101用于测量第一表面106与第一测量点之间的距离，第二激光测距仪102用于测量第二表面107与第二测量点之间的距离，第三激光测距仪103用于测量第三表面108与第三测量点之间的距离。

基于该结构，本实施例提供的变位机重复定位精度测量装置，在使用时，采用第一激光测距仪101对定位标块105的第一表面106与第一测量点之间的距离进行测量，采用第二激光测距仪102对定位标块105的第二表面107与第二测量点之间的距离进行测量，采用第三激光测距仪103对定位标块105的第三表面108与第三测量点之间的距离进行测量，测量精度较高，且成本较低，其中，第一测量点为第一激光测距仪101的安装位置，第二测量点为第二激光测距仪102的安装位置，第三测量点为第三激光测距仪103的安装位置，多次测量得到相应的数据后，根据GBT12642-2013《工业机器人性能规范及其试验方法》对重复定位精度进行计算，得到实际的重复定位精度，从而对变位机的设计精度进行有效验证。

在一个实施例中，参见图5所示，定位标块105的第一表面106设置有第一定位孔109，定位标块105的第二表面107设置有第二定位孔110，定位标块105的第三表面108设置有第三定位孔111，第一定位孔109的中心线、第二定位孔110的中心线和第三定位孔111的中心线垂直相交于一点。

本实施例中的定位标块105由高精度机床加工而成，根据空间结构尺寸以及第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103的测量焦距，确定好第一定位孔109、第二定位孔110和第三定位孔111的位置并加工，保证第一定位孔109的中心线、第二定位孔110的中心线和第三定位孔111的中心线垂直相交于一点，从而当第一激光测距仪101发出的第一激光束121、第二激光测距仪102发出的第二激光束122和第三激光测距仪103发出的第三激光束123相互垂直且相交于一点时，第一激光束121能够对准第一定位孔109，第二激光束122能够对准第二定位孔110，第三激光束123能够对准第三定位孔111，适合在测量要求较高的场合使用。

为了能够快速地将第一激光束121对准第一定位孔109，第二激光束122对准第二定位孔110，第三激光束123对准第三定位孔111，本实施例中的第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103的位置可调。

在一个实施例中，参见图2所示，变位机重复定位精度测量装置还包括安装架，安装架包括主支架112和调节架，主支架112与变位机104的壳体固定连接，第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103分别安装在调节架上，调节架能够相对于主支架112移动，以改变第一激光测距仪101、第二激光测距仪102或第三激光测距仪103的位置。

主支架112与变位机104的壳体固定连接，可以有效避免因被测物体和测量装置的安装基准不统一所造成的测量上的误差，从而进一步提高了测量精度。

通过设置调节架，能够相对于主支架112移动，这样的方式便于对第一激光测距仪101的位置、第二激光测距仪102的位置或第三激光测距仪103的位置进行调节。

本实施例中，第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103的焦距方向的位置无需调节，可以直接根据第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103的产品参数进行设置。

在一个实施例中，参见图3所示，调节架包括第一调节架113、第二调节架114和第三调节架115，第一激光测距仪101与第一调节架113连接，第二激光测距仪102与第二调节架114连接，第三激光测距仪103与第三调节架115连接。

本实施例中，第一调节架113能够相对于主支架112移动，第二调节架114能够相对于主支架112移动，第三调节架115能够相对于主支架112移动，这样的方式便于对第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103进行单独调节。

在本实施例的一种可能的设计中，参见图3所示，第一调节架113包括第一安装部116和第二安装部117，第一安装部116设置有多个安装位118，第二安装部117固定安装于安装位118。

具体而言，第一安装部116与主支架112连接，主支架112设置有多个主安装位119，主安装位119为主安装孔，第一安装部116可以安装在不同的主安装孔中，以便于对第一激光测距仪101沿X方向进行调节。

多个安装位118沿第一安装部116的宽度方向间隔设置，即多个安装位118沿Y方向间隔设置，将第二安装部117固定安装在不同的安装位118中，可以调节第一激光测距仪101沿Y方向的距离。

本实施例中，第二调节架114的结构、第三调节架115的结构与第一调节架113的结构基本相同，在此不再赘述。

同样地，可以对第二激光测距仪102沿X方向和Z方向进行调节，对第三结构测距仪沿Y方向和Z方向进行调节。

在本实施例的另一种可能的设计中，参见图4所示，第一调节架113包括第一安装部116和第二安装部117，第一安装部116设置有调节孔120，第二安装部117设置有通孔，第一安装部116与第二安装部117通过紧固件固定连接。

调节孔120为长圆孔。第二安装部117设置有长圆孔，第二安装部117设置的长圆孔的长度方向与Y方向一致，以便于对第一激光测距仪101沿Y方向进行调节，第一激光测距仪101通过紧固螺栓与第二安装部117连接。

主支架112设置有长圆孔，主支架112设置的长圆孔的长度方向与X方向一致，以便于对第一激光测距仪101沿X方向进行调节。

同样地，可以对第二激光测距仪102沿X方向和Z方向进行调节，对第三结构测距仪沿Y方向和Z方向进行调节。

在本实施例的第三种可能的设计中，第一调节架113包括第一安装部116和第二安装部117，第一安装部116设置有滑槽，第二安装部117能够相对于第一安装部116沿滑槽的长度方向往复运动，第二安装部117通过紧固件固定安装在第一安装部116上。

具体而言，第一激光测距仪101与第二安装部117连接，第一安装部116设置的滑槽的长度方向与Y方向一致，以便于对第一激光测距仪101沿Y方向进行调节，第一安装部116通过紧固螺栓与第二安装部117连接。

主支架112设置有滑槽，主支架112设置的滑槽的长度方向与X方向一致，以便于对第一激光测距仪101沿X方向进行调节。

同样地，可以对第二激光测距仪102沿X方向和Z方向进行调节，对第三结构测距仪沿Y方向和Z方向进行调节。

在一个实施例中，第一定位孔109、第二定位孔110和第三定位孔111均为盲孔。这样的方式便于对距离进行测量。

需要说明的是，在对第一激光束121、第二激光束122和第三激光束123的重合点要求不高的场合，可以不设置第一定位孔109、第二定位孔110和第三定位孔111。

在一个实施例中，变位机重复定位精度测量装置还包括数据采集器，第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103分别与数据采集器连接。

数据采集器通过信号线连接第一激光测距仪101、第二激光测距仪102和第三激光测距仪103，并将采集得到的数据发送至上位机，上位机对数据进行再处理和计算，得出变位机104的重复定位精度。

需要说明的是，上位机和数据采集器均为现有技术，其结构不再详细描述。

在一个实施例中，变位机重复定位精度测量装置还包括底座100，变位机104安装在底座100上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，包括第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪、变位机和定位标块，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪均安装在所述变位机的壳体上，且所述第一激光测距仪发出的第一激光束、所述第二激光测距仪发出的第二激光束和所述第三激光测距仪发出的第三激光束相互垂直且相交于一点；

所述定位标块安装在所述变位机的转盘上，所述定位标块具有相互垂直的第一表面、第二表面和第三表面，所述第一激光测距仪用于测量所述第一表面与第一测量点之间的距离，所述第二激光测距仪用于测量所述第二表面与第二测量点之间的距离，所述第三激光测距仪用于测量所述第三表面与第三测量点之间的距离。

2.根据权利要求1所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述定位标块的第一表面设置有第一定位孔，所述定位标块的第二表面设置有第二定位孔，所述定位标块的第三表面设置有第三定位孔，所述第一定位孔的中心线、所述第二定位孔的中心线和所述第三定位孔的中心线垂直相交于一点。

3.根据权利要求2所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪的位置可调，以使所述第一激光束对准所述第一定位孔，所述第二激光束对准所述第二定位孔，所述第三激光束对准所述第三定位孔。

4.根据权利要求3所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，还包括安装架，所述安装架包括主支架和调节架，所述主支架与所述变位机的壳体固定连接，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪分别安装在所述调节架上，所述调节架能够相对于所述主支架移动，以改变所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪或所述第三激光测距仪的位置。

5.根据权利要求4所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述调节架包括第一调节架、第二调节架和第三调节架，所述第一激光测距仪与所述第一调节架连接，所述第二激光测距仪与所述第二调节架连接，所述第三激光测距仪与所述第三调节架连接。

6.根据权利要求5所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述第一调节架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有多个安装位，所述第二安装部固定安装于所述安装位。

7.根据权利要求5所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述第一调节架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有调节孔，所述第二安装部设置有通孔，所述第一安装部与所述第二安装部通过紧固件固定连接。

8.根据权利要求5所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述第一调节架包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有滑槽，所述第二安装部能够相对于第一安装部沿所述滑槽的长度方向往复运动，所述第二安装部通过紧固件固定安装在所述第一安装部上。

9.根据权利要求2所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，所述第一定位孔、所述第二定位孔和所述第三定位孔均为盲孔。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的变位机重复定位精度测量装置，其特征在于，还包括数据采集器，所述第一激光测距仪、所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪分别与所述数据采集器连接。

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