一种工业机器人末端位置检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种工业机器人末端位置检测装置。样板基座水平固定，样板基座上自下而上依次安装有电动平移台、电动旋转台、电动升降台和标准样板，电动平移台沿水平方向平移，电动升降台带动标准样板沿竖直方向上下升降，电动旋转台带动电动升降台和标准样板绕竖直轴旋转，标准样板的表面均匀划分网格形成网格面，工业机器人的末端工装正对网格面设置，末端工装包括末端法兰盘和固定安装在末端法兰上的三个激光位移传感器，其中一个激光位移传感器的激光出射点与工业机器人末端法兰盘的中心重合。本实用新型专利技术可以在样板的水平位移、升降移动、旋转移动下实现精密定位空间中的位置坐标。

An end position detection device of industrial robot

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人末端位置检测装置
本技术涉及工业机器人末端位置检测装置，具体涉及一种工业机器人末端位置检测装置。
技术介绍
在经历四十多年的改革开放，中国的发展进入了新阶段，急需从传统的中国制造转变为中国创造。在这一背景下，工业机器人扮演了重要的角色，工业机器人是当今先进制造业领域不可或缺的自动化机电设备，机器人和自动化产业将成为未来我国高端制造业发展的主流方向，并在产业转型和结构调整中发挥重要的作用。工业机器人定位精度的误差来源分为绝对定位精度和重复定位精度，而工业机器人具有相当高的重复定位精度，但绝对定位精度相对较低。目前主要通过三坐标测量、激光跟踪仪等手段，对工业机器人的性能及精度进行检测。原先采用的三坐标测量方法，虽然也有较高的精度，但是其占用的空间相对较大，成本也相对较高。而激光跟踪仪法，它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。但是由于其价格昂贵、存在检测死角等问题，也不适用于大部分企业。
技术实现思路
为了解决现有的检测设备存在的缺点和不足，本技术目的在于提供一种多功能普适性的工业机器人末端工装位置检测装置，可用于对工业机器人末端装置位置标定检测，或用于对工业机器人的位姿进行检测。为了实现上述目的，本技术提供了如下的技术方案：本技术包括工业机器人的末端工装、标准样板、样板基座、电动升降台、电动旋转台和电动平移台，样板基座水平固定，样板基座上自下而上依次安装有电动平移台、电动旋转台、电动升降台和标准样板，电动平移台沿水平方向平移，电动旋转台安装在电动平移台上，电动升降台的下端与电动旋转台固定连接，电动升降台的上端与标准样板固定连接，电动升降台带动标准样板沿竖直方向上下升降，电动旋转台带动电动升降台和标准样板绕竖直轴旋转，标准样板的平移运动方向与竖直运动方向位于同一平面内。标准样板的表面均匀划分网格形成网格面，工业机器人的末端工装正对网格面设置，末端工装包括末端法兰盘和固定安装在末端法兰上的三个激光位移传感器，每个激光位移传感器沿径向设置，三个激光位移传感器沿末端法兰盘的周向依次均匀间隔固定，其中一个激光位移传感器的激光出射点与工业机器人末端法兰盘的中心重合，其余两个激光位移传感器的激光出射点设置在远离末端法兰盘的一端，三个激光位移传感器的激光出射点位于同一平面且朝向网格面设置。所述的样板基座为长方体框架，长方体框架内固定有多个相互平行的长方体隔断，电动平移台固定在相邻两个长方体隔断上，电动平移台带动标准样板沿长方体隔断的长度方向水平移动。每个激光位移传感器通过安装板固定安装在末端法兰上，安装板为L型板，L型板的水平板固定在末端法兰盘上，L型板的竖直板的外侧面固定激光位移传感器。所述的网格面的每个网格大小为10mm×10mm。所述的工业机器人采用六轴机器人。与
技术介绍
相比，本技术具有的优点是：本技术适用于不同工业机器人的轨迹特性检测，降低了检测的成本。本技术通过标准样板的多姿态移动，多姿态移动是指样板的水平位移、升降移动、旋转移动，可以用于精密定位空间中的位置坐标，从而提高工业机器人的定位精度。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为工业机器人末端装置的正等测图。图2为装配激光位移传感器后的工业机器人末端装置的示意图。图3为多功能标准样板的正等测图。图4为工业机器人与多功能标准样板的具体实施过程示意图。图5为本技术的检测说明示意图。图中：1、标准样板，2、样板基座，3、电动升降台，4、电动旋转台，5、电动平移台，6、长方体隔断，7、工业机器人，8、工业机器人末端装置，9、激光位移传感器。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。本装置可用于机器人的末端位置检测，利于后续实验的进行。如图2所示，多功能标准样板1包括样板基座2，样板基座2为长方体，内有四个相同长方体6隔断，在样板基座2上方有一个长方体电动平移台5，可使标准样板1进行左右平移移动。电动升降台3、电动旋转台4、电动平移台5共同构成多功能标准样板运动装置A。长方体电动平移台5的底面与样板基座2相连接，在长方体电动平移台5上方是一个可伸缩的电动升降台3，可使标准样板1进行上下平移移动；所述可伸缩电动升降台3上方是一个电动旋转台4，可使标准样板1进行旋转运动，上述电动平移台5、电动升降台3、电动旋转台4组成的标准样板B姿态调整单元由各自电机驱动，使标准样板1在实验过程中可进行多姿态调整。电动旋转台4上方是一块标准样板1，样板上以1cm2为单位划分网格，以作为实验读数检测使用。如图1所示，工业机器人7的末端工装8可安装三个激光位移传感器，且使一个激光位移传感器的激光出射点与工业机器人7的六轴法兰盘中心重合。工业机器人的末端工装8可安装三个激光位移传感器，且使一个激光位移传感器的激光出射点与工业机器人六轴法兰盘中心重合，从而保证机器人末端安装有三个位移传感器且需要保证有一个传感器的光点从机器人末端法兰盘中心点出射，可助于后续坐标系关系的转换。如图3所示，本技术的具体工作过程如下：工业机器人7采用六轴机器人结构，从基座到工业机器人的末端的六个轴分别作为1～6轴。工业机器人7具有六个自由度，三个线性方向，三个转动方向。1轴方向在实验过程中保持不动。三个位移传感器(B、C、D)装在末端执行器上，其中位移传感器B的方向与法兰盘的中心重合。S1：建立工业机器人7的基坐标系(X1,Y1,Z1)，以工业机器人7的基座为原点，基座所固定的平面为XY平面，其中将工业机器人7正对标准样板1的方向作为X轴正方向，垂直于X轴的方向作为Y轴，垂直于XY平面向上的轴为Z轴。S2：由于工业机器人的末端安装的三个激光位移传感器激光出射点在同一个平面，在获得各自与多功能标准样板的距离后，可通过调整标准样板的姿态使标准样板与激光位移传感器出射点所在平面平行，此时三个激光位移传感器的位移读数相同。建立样板坐标系(X2,Y2,Z2)，样板坐标系的确定具体是：在5轴垂直时，设位移传感器B照射在标准样板位置上的点为样板坐标系的原点O2。样板坐标系的X2、Y2、Z2轴分别平行于基坐标系(X1,Y1,Z1)的X1轴、Y1轴和Z1轴，且正方向一致。标准样板1可以进行上下，左右的移动，也可以进行一定角度的旋转。在标准样板上设有网格图，便于采点读数。S3：计算机控制工业机器人7运动，在标准样板1上找到从法兰盘中心射出激光的传感器B出射光线光点的位置，再通过电动平移台5和电动升降台3分别调节样板水平和垂直方向的移动距离(样板的水平和垂直位移移动的最小单位为0.5mm)，使光点的位置移动到网格的交点处(为了更准确的读取光点在样板上的坐标)，记录样板水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人末端位置检测装置，其特征在于：包括工业机器人(7)的末端工装(8)、样板(1)、样板基座(2)、电动升降台(3)、电动旋转台(4)和电动平移台(5)，/n样板基座(2)水平固定，样板基座(2)上自下而上依次安装有电动平移台(5)、电动旋转台(4)、电动升降台(3)和样板(1)，电动平移台(5)沿水平方向平移，电动旋转台(4)安装在电动平移台(5)上，电动升降台(3)的下端与电动旋转台(4)固定连接，电动升降台(3)的上端与样板(1)固定连接，电动升降台(3)带动样板(1)沿竖直方向上下升降，/n电动旋转台(4)带动电动升降台(3)和样板(1)绕竖直轴旋转，样板(1)的平移运动方向与竖直运动方向位于同一平面内；/n样板(1)的表面均匀划分网格形成网格面，工业机器人(7)的末端工装(8)正对网格面设置，末端工装(8)包括末端法兰盘和固定安装在末端法兰上的三个激光位移传感器(9)，每个激光位移传感器(9)沿径向设置，三个激光位移传感器(9)沿末端法兰盘的周向依次均匀间隔固定，其中一个激光位移传感器(9)的激光出射点与工业机器人(7)末端法兰盘的中心重合，其余两个激光位移传感器(9)的激光出射点设置在远离末端法兰盘的一端，三个激光位移传感器(9)的激光出射点位于同一平面且朝向网格面设置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人末端位置检测装置，其特征在于：包括工业机器人(7)的末端工装(8)、样板(1)、样板基座(2)、电动升降台(3)、电动旋转台(4)和电动平移台(5)，
样板基座(2)水平固定，样板基座(2)上自下而上依次安装有电动平移台(5)、电动旋转台(4)、电动升降台(3)和样板(1)，电动平移台(5)沿水平方向平移，电动旋转台(4)安装在电动平移台(5)上，电动升降台(3)的下端与电动旋转台(4)固定连接，电动升降台(3)的上端与样板(1)固定连接，电动升降台(3)带动样板(1)沿竖直方向上下升降，
电动旋转台(4)带动电动升降台(3)和样板(1)绕竖直轴旋转，样板(1)的平移运动方向与竖直运动方向位于同一平面内；
样板(1)的表面均匀划分网格形成网格面，工业机器人(7)的末端工装(8)正对网格面设置，末端工装(8)包括末端法兰盘和固定安装在末端法兰上的三个激光位移传感器(9)，每个激光位移传感器(9)沿径向设置，三个激光位移传感器(9)沿末端法兰盘的周向依次均匀间隔固定，其中一个激光位移传感器(9)的激光出射点与工业机器人(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，厉志飞，周书恺，赵建峰，李好，
申请(专利权)人：杭州市质量技术监督检测院，
类型：新型
国别省市：浙江;33