一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，涉及机床技术等领域。一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，包括安装架、设置在上述安装架上的图像采集组件、光传播组件和光源组件，上述图像采集组件位于上述光传播组件上方，用于测定的标定球位于上述光传播组件和上述光源组件之间，上述光传播组件用于把上述标定球的XZ面轮廓图像和YZ面轮廓图像传递到上述图像采集组件；此装置标定球球心坐标获取精度高，获取时间短，抗干扰性强且结构简单，方便机器的生产制造，节约生产成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置


[0001]本专利技术涉及机床技术等领域，具体而言，涉及一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置。

技术介绍

[0002]现有机床内的空间坐标标定方法主要有接触式标定和非接触式标定，接触式标定：以三坐标测针、CNC测针、红宝石球头探针、雷尼绍测针和三次元测针等探头从上方及前后左右方向分别接触标定球，依据标定球直径计算标定球球心位置。该方法缺陷是标定球单个位置获取球心坐标时间长。
[0003]非接触式标定：目前主要有三种，(1)以同轴点激光传感器在标定球上横向和纵向扫描，获取球面最高点坐标，由于已知标定球直径，即可计算球心坐标。缺点是扫描时移动速度慢，获取单个球心坐标所需时间较长；(2)线激光扫描标定球，依据扫描得到的部分球状点云数据拟合计算球心位置。缺点是标定时间长，且一旦机构X轴与3D线扫激光的X不平行，机构Y轴与3D线扫激光的Y轴不平行，扫描出的球形点云与实际标定球外形不相符，需要进行点云滤波和安装姿态校正等工作，难度高。(3)双目视觉计算拍摄标定球或者MARK计算空间坐标，该方案视野大，缺点是精度低。
[0004]所以无论是接触式标定还是非接触标定，都有标定时间长和精度低的课题，对于机器的生产制造增加了人力和物力，增加了成本，这一问题急需解决。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，标定球球形坐标获取精度高，获取时间短，抗干扰性强且结构简单，方便机器的生产制造，节约生产成本。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]本申请实施例提供一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，包括安装架、图像采集组件、光传播组件和光源组件，上述图像采集组件、上述光传播组件和上述光源组件均设于上述安装架上，上述图像采集组件位于上述光传播组件上方，用于测定的标定球位于上述光传播组件和上述光源组件之间，上述光传播组件用于把上述光源组件照射上述标定球产生的上述标定球的XZ面轮廓图像和YZ面轮廓图像传递到上述图像采集组件。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，上述光源组件包括第一光源组件和第二光源组件，上述第一光源组件用于照射上述标定球的YZ面，上述第二光源组件用于照射上述标定球的XZ面。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，上述光传播组件包括第一光路组件和第二光路组件，上述第一光路组件用于把上述标定球的YZ面轮廓图像传递到上述图像采集组件，上述第二光路组件用于把上述标定球的XZ面轮廓图像传递到上述图像采集组件。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，上述第一光路组件包括第一反射镜和第二反射镜；上
述第二反射镜的反射面朝向上述第一光源组件设置，用于把上述第一光源组件发出的光反射到上述第一反射镜上，上述第一反射镜的反射面朝上设置。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，上述第二光路组件包括第三反射镜和第四反射镜；上述第四反射镜的反射面朝向上述第二光源组件设置，用于把上述第二光源组件发出的光反射到上述第三反射镜上，上述第三反射镜的反射面朝上设置。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，上述第一光源组件包括第一背光源，上述第二光源组件包括第二背光源。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，上述图像采集组件包括采集装置，上述采集装置用于采集上述标定球的XZ面轮廓图像和YZ面轮廓图像。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，上述图像采集组件包括两个采集装置，两个上述采集装置分别用于采集上述标定球的XZ面轮廓图像和YZ面轮廓图像。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，上述采集装置包括图像采集装置和远心镜头，上述远心镜头设于上述图像采集装置的采集端，上述远心镜头设于上述光传播组件的上方。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，上述安装架包括安装台和安装杆，上述光传播组件、上述标定球和上述光源组件设于上述安装台上，上述安装杆设于上述安装台上，上述图像采集组件设于上述安装杆上，上述安装台上端设有矩形通槽，上述光传播组件、上述标定球和上述光源组件均设于上述矩形通槽内。
[0017]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0018]一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，包括安装架、图像采集组件、光传播组件和光源组件，上述图像采集组件、上述光传播组件和上述光源组件均设于上述安装架上，上述图像采集组件位于上述光传播组件上方，用于测定的标定球位于上述光传播组件和上述光源组件之间，上述光传播组件用于把上述光源组件照射上述标定球产生的上述标定球的XZ面轮廓图像和YZ面轮廓图像传递到上述图像采集组件。
[0019]安装架用于放置图像采集组件、光传播组件和光源组件；用于测定的标定球位于上述光传播组件和上述光源组件之间，通过图像采集组件、光传播组件和光源组件的共同配合实现标定球图像的采集，然后通过现有的平面视觉软件进行数据的处理，实现标定球球形坐标的采集，从而使机床快速实现高精度标定，具体的，光源组件通过从X轴和Y轴方向照射标定球，然后从X轴方向照射标定球的光线会经过标定球的外表面，然后经过光传播组件最终反射进入图像采集组件内，从而得到标定球的YZ面轮廓图像，同时从Y轴方向照射标定球的光线会经过标定球的外表面，然后经过光传播组件最终反射进入图像采集组件内，从而得到标定球的XZ面轮廓图像，然后两个图像经过平面视觉系统的处理和校准之后，依次设定X、Y和Z的基准位置，实际拍照计算时，以当前图像位置和基准位置相减，进而结合当前XYZ轴坐标可转化获取标定球的实际球心位置，获取标定球球心坐标的速度快，由于可以获取整个标定球的轮廓，获取精度高，而且是通过光线来采集标定球的YZ面轮廓图像和XZ面轮廓图像，抗干扰能力强，方便精度复检，而且结构简单，成本低。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，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相关的附图。
[0021]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术安装台内第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜第一种安装俯视图；
[0023]图3为本专利技术安装台内第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜第二种安装俯视图；
[0024]图4为本专利技术图3部分正视图。
[0025]图标：1
‑
安装架，11
‑
安装台，12
‑
安装杆，13
‑
矩形通槽，2
‑
标定球，3
‑
第一反射镜，4
‑
第二反射镜，5
‑
第三反射镜，6
‑
第四反射镜，7
‑
第一背光源，8
‑
第二背光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，其特征在于：包括安装架、图像采集组件、光传播组件和光源组件，所述图像采集组件、所述光传播组件和所述光源组件均设于所述安装架上，所述图像采集组件位于所述光传播组件上方，用于测定的标定球位于所述光传播组件和所述光源组件之间，所述光传播组件用于把所述光源组件照射所述标定球产生的所述标定球的XZ面轮廓图像和YZ面轮廓图像传递到所述图像采集组件。2.根据权利要求1所述的一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，其特征在于：所述光源组件包括第一光源组件和第二光源组件，所述第一光源组件用于照射所述标定球的YZ面，所述第二光源组件用于照射所述标定球的XZ面。3.根据权利要求2所述的一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，其特征在于：所述光传播组件包括第一光路组件和第二光路组件，所述第一光路组件用于把所述标定球的YZ面轮廓图像传递到所述图像采集组件，所述第二光路组件用于把所述标定球的XZ面轮廓图像传递到所述图像采集组件。4.根据权利要求3所述的一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，其特征在于：所述第一光路组件包括第一反射镜和第二反射镜；所述第二反射镜的反射面朝向所述第一光源组件设置，用于把所述第一光源组件发出的光反射到所述第一反射镜上，所述第一反射镜的反射面朝上设置。5.根据权利要求3所述的一种多轴联动机器用标定球空间坐标获取装置，其特征在于：所述第二光路组件包括第三反射镜和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雯，
申请(专利权)人：刘雯，
类型：发明
国别省市：