CN103471503A

CN103471503A - 一种非接触式精确测量机械手

Info

Publication number: CN103471503A
Application number: CN2013104200572A
Authority: CN
Inventors: 叶邦华
Original assignee: SUZHOU KAIOU MACHINERY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU KAIOU MACHINERY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明是一种非接触式精确测量机械手，包括基座，机械手，高精度回转台、两维调平工作台、控制驱动***，所述基座的中心安装有所述高精度的回转台，在所述高精度的回转台的上端安装所述两维调平工作台，在所述两维调平工作台上放置被测工件，所述机械手包括手部滑块，激光位移传感器和CCD摄像头，所述激光位移传感器安装在所述手部滑块上，所述CCD摄像头的轴心设置在所述两维调平工作台上端面的延伸面上。采用本发明技术方案，将机器人机构与激光非接触测量传感器技术相结合，在球壳类工件的几何尺寸和表面缺陷的测量中具有非接触，高速，高精度的特点。

Description

一种非接触式精确测量机械手

技术领域

本发明涉及测量定位技术领域，具体涉及一种非接触式精确测量机械手。

背景技术

随着科学技术和现代制造业的发展，工件的制造精度越来越高，因此对测量设备的精度和功能的要求也越来越高，而且新型专用的测量设备的需求也日益增多。传统的测量机，大都基于一种几何坐标系，如笛卡儿坐标系、柱坐标系等。这些测量机，机械结构比较直观，控制算法简单，测量精度高，***的误差模型经多年的研究已完善。但在有些特殊场合，这些测量机不能适应，如球壳类工件的几何尺寸和表面缺陷的非规则几何工件。而非正交坐标测量***由于其所具有高的灵活性已经成为坐标测量机的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，将机械手机构与激光非接触测量传感器技术相结合，提供一种非接触式精确测量机械手。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种非接触式精确测量机械手，包括基座，机械手，高精度回转台、两维调平工作台、控制驱动***，所述基座的中心安装有所述高精度的回转台，在所述高精度的回转台的上端安装所述两维调平工作台，在所述两维调平工作台上放置被测工件，所述机械手包括手部滑块，激光位移传感器和CCD摄像头，所述激光位移传感器安装在所述手部滑块上，所述CCD摄像头的轴心设置在所述两维调平工作台上端面的延伸面上。

进一步的，所述机械手还包括扇形轮，摆臂和直线滑轨，所述扇形轮固定设置在所述基座上，所述摆臂的一端通过转轴安装在所述扇形轮的圆心位置处的弦板上，并且所述摆臂的另一端通过转轴与所述手部滑块相连接，所述手部滑块滑动的安装在所述直线滑轨。

进一步的，所述扇形轮的圆弧端有一段凸起形成弧形滑轨，所述弧形滑轨上设置有两个限位器，所述摆臂与所述弧形滑轨接触的一端设置有摆臂滑块，所述摆臂滑块在所述弧形滑轨上的两个所述限位器之间可自由滑动。

进一步的，所述控制驱动***还包括控制计算机，运动控制器DSP，伺服电机和操作盒，所述伺服电机连接所述运动控制器DSP，所述运动控制器DSP连接所述控制计算机，所述控制计算机还连接有所述激光位移传感器、CCD摄像头和操作盒。

本发明的有益效果是:

采用本发明技术方案，将机器人机构与激光非接触测量传感器技术相结合，在球壳类工件的几何尺寸和表面缺陷的测量中具有非接触，高速，高精度的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为控制驱动***结构框图。

图中标号说明：1、基座，2、机械手，21、手部滑块，22、激光位移传感器，23、CCD摄像头，24、扇形轮，241、弦板，242、弧形滑轨，243、限位器，25、摆臂，251、摆臂滑块，26、直线滑轨，3、高精度回转台，4、两维调平工作台，5、控制驱动***，51、控制计算机，52、运动控制器DSP，53、伺服电机，54、操作盒，6、被测工件，7、转轴，8、转轴。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种非接触式精确测量机械手，包括基座1，机械手2，高精度回转台3、两维调平工作台4和控制驱动***5，所述基座1的中心安装有所述高精度的回转台3，在所述高精度的回转台3的上端安装所述两维调平工作台4，在所述两维调平工作台4上放置被测工件6，所述机械手2包括手部滑块21，激光位移传感器51和CCD摄像头52，所述激光位移传感器22安装在所述手部滑块21上，所述CCD摄像头23的轴心设置在所述两维调平工作台4上端面的延伸面上。

进一步的，所述机械手2还包括扇形轮24，摆臂25和直线滑轨26，所述扇形轮24固定设置在所述基座1上，所述摆臂25的一端通过转轴7安装在所述扇形轮24的圆心位置处的弦板241上，并且所述摆臂25的另一端通过转轴8与所述手部滑块21相连接，所述手部滑块21滑动的安装在所述直线滑轨26。

进一步的，所述扇形轮24的圆弧端有一段凸起形成弧形滑轨242，所述弧形滑轨242上设置有两个限位器243，所述摆臂25与所述弧形滑轨242接触的一端设置有摆臂滑块251，所述摆臂滑块251在所述弧形滑轨242上的两个所述限位器243之间可自由滑动。

进一步的，所述控制驱动***5包括控制计算机51，运动控制器DSP52，伺服电机53和操作盒54，所述伺服电机53连接所述运动控制器DSP52，所述运动控制器DSP52连接所述控制计算机51，所述控制计算机51还连接有所述激光位移传感器22、CCD摄像头23和操作盒54。

本发明的原理：

测量时，将被测工件6放在两维调平工作台4上，高精度回转台3转动一周，测量***测量出半球中心的位置，位置误差被显示在面板上。在控制计算机51提示操作下，将半球与回转轴调同心。然后，机械手2移动到第一个测量位置，高精度回转台3旋转，激光位移传感器51进行测量。随后机械手2移动到下一个测量位置，重复上述过程。当整个球面扫描完成后，就可以获得测工件6的表面特征。该测量***不仅可以测量半球壳，还可以测量它们的各种组合型体，以及其它回转类工件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种非接触式精确测量机械手，包括基座（1），机械手（2），高精度回转台（3）、两维调平工作台（4）和控制驱动***（5），其特征在于，所述基座（1）的中心安装有所述高精度的回转台（3），在所述高精度的回转台（3）的上端安装所述两维调平工作台（4），在所述两维调平工作台（4）上放置被测工件（6），所述机械手（2）包括手部滑块（21），激光位移传感器（22）和CCD摄像头（23），所述激光位移传感器（22）安装在所述手部滑块（21）上，所述CCD摄像头（23）的轴心设置在所述两维调平工作台（4）上端面的延伸面上。

2.根据权利要求1所述的非接触式精确测量机械手，其特征在于，所述机械手（2）还包括扇形轮（24），摆臂（25）和直线滑轨（26），所述扇形轮（24）固定设置在所述基座（1）上，所述摆臂（25）的一端通过转轴（7）安装在所述扇形轮（24）的圆心位置处的弦板（241）上，并且所述摆臂（25）的另一端通过转轴（8）与所述手部滑块（21）相连接，所述手部滑块（21）滑动的安装在所述直线滑轨（26）。

3.根据权利要求2所述的非接触式精确测量机械手，其特征在于，所述扇形轮（24）的圆弧端有一段凸起形成弧形滑轨（242），所述弧形滑轨（242）上设置有两个限位器（243），所述摆臂（25）与所述弧形滑轨（242）接触的一端设置有摆臂滑块（251），所述摆臂滑块（251）在所述弧形滑轨（242）上的两个所述限位器（243）之间可自由滑动。

4.根据权利要求1所述的非接触式精确测量机械手，其特征在于，所述控制驱动***（5）包括控制计算机（51），运动控制器DSP（52），伺服电机（53）和操作盒（54），所述伺服电机（53）连接所述运动控制器DSP（52），所述运动控制器DSP（52）连接所述控制计算机（51），所述控制计算机（51）还连接有所述激光位移传感器（22）、CCD摄像头（23）和操作盒（54）。