CN106840080B - 空间三点平面校准机械手以及重置自查方法以及校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间三点平面校准机械手以及重置自查方法以及校准方法，机械手包括：相对设置的检测平台和浮动平台，检测平台上垂直设有不共线的至少三根探针，所述浮动平台的一面朝向所述探针，所述浮动平台的另一面通过至少三根浮动杆连接基座；检测平台与所述浮动平台相对的两个面相互平行，所述探针与所述浮动杆相互平行；所述探针与所述浮动杆一一对应，且一一对应的一根探针的轴线和一根浮动杆的轴线相互重合；每根所述探针上均设有压力传感器，每根所述浮动杆上均连接驱动器，一一对应的探针上的压力传感器信号连接浮动杆上的驱动器。
Description
技术领域
本发明涉及一种平面校准技术，尤其涉及一种空间三点平面校准机械手以及重置自查方法以及校准方法。
背景技术
在进行工业产品加工过程中，被加工的对象工件具备一个对象平面，而对应的加工工具需要针对该平面进行处理时，特别是需要进行高精度尺寸处理时，对象平面需要调整到一个及其精确的平面角度，加工工具才能够进行高精度处理。因此对象平面的平面度校准工作是对象工件被加工工具精确处理的前提条件。如在对电子产品壳体进行精确的贴标签工作时，首先需要对可以需要贴标签的平面进行平面度校准，如将该平面校准到与水平面高度一致的程度。现有技术中需要检测对象平面是否已经处于预定的精确平面内，然后在通过另一工具进行调整，但是检测装置与调整装置工作配合度较差，这样便造成校准效率比较低。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种空间三点平面校准机械手以及重置自查方法以及校准方法。
为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案为：一种空间三点平面校准机械手，包括：相对设置的检测平台和浮动平台，其特征在于，所述检测平台上垂直设有不共线的至少三根探针，所述浮动平台的一面朝向所述探针，所述浮动平台的另一面通过至少三根浮动杆连接基座；
所述检测平台与所述浮动平台相对的两个面相互平行，所述探针与所述浮动杆相互平行；所述探针与所述浮动杆一一对应，且一一对应的一根探针的轴线和一根浮动杆的轴线相互重合；
每根所述探针上均设有压力传感器，每根所述浮动杆上均连接驱动器，一一对应的探针上的压力传感器信号连接浮动杆上的驱动器。
本发明一个较佳实施例中，所述检测平台设置在导轨上，所述检测平台能够沿所述导轨移动的靠近或远离浮动平台，并保持检测平台始终与浮动平台相互平行。
本发明一个较佳实施例中，所述探针包括针筒和以及套设在所述针筒内的针芯，所述针芯朝向所述浮动平台的一端伸出所述针筒。
本发明一个较佳实施例中，所述针芯另一端通过弹簧衔接压力传感器。
本发明一个较佳实施例中，所述针芯朝向所述浮动平台的一端的端部设置有缓冲垫。
本发明一个较佳实施例中，所述浮动杆一端设置有球头，所述球头卡入所述浮动平台的球槽内。
本发明一个较佳实施例中，所述浮动杆为丝杆，所述丝杆套设在所述基座的螺纹孔内，所述丝杆由所述驱动器驱动旋转并带动浮动平台浮动。
本发明一个较佳实施例中，驱动器为步进电机。
本发明采用的第二种技术方案为：一种平面校准机械手进行重置自查的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
(a)使所有浮动杆均回到初始长度，使检测平台朝向浮动平台移动直到所有探针均压持在浮动平台表面或安装于浮动平台上的工装表面，即立即停止移动检测平台；
(b)如果所有探针对应的压力传感器检测到的压力均相等，则无需调整浮动杆；
如果出现至少两个探针对应的压力传感器检测到的压力不相等，则：
首先采取调整浮动杆的方式进行调整，如果实现使所有压力传感器检测到的压力相等则进行步骤(c)，如果继续出现出现至少两个压力传感器检测到的压力不相等不相等，则进一步采取调整探针伸出所述检测平台长度的方式进行调整，直到调整到所有压力传感器检测到的压力相等；
(c)在步骤(b)的基础上，继续移动检测平台使其靠近浮动平台直到出现有其中一个探针的压力传感器检测到的压力首先超过额定压力即立即停止移动检测平台；
(d)如果所有探针对应的压力传感器检测到的压力均相等，则无需更换探针中的弹簧；
如果出现至少两个探针对应的压力传感器检测到的压力不相等，则更换至少一个探针中的弹簧，直到所有压力传感器检测到的压力均相等。
本发明采用的第三种技术方案为：一种使用平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将校准对象置于浮动平台上，使检测平台朝向浮动平台平行的移动直到所有探针均压持在校准对象需要被校准的对象平面上；
(2)选取或指定任一探针为基准探针，基准探针检测到的压力为基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果大于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台远离检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果小于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台靠近检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果等于基准压力，则该探针对应的浮动杆无需移动。
本发明采用的第四种技术方案为：一种使用平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将校准对象置于浮动平台上，使检测平台朝向浮动平台平行的移动直到至少有一个探针压持在校准对象需要被校准的对象平面上；
(2)选取或指定任一压持在对象平面上的探针为基准探针，基准探针检测到的压力为基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果大于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台远离检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果小于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台靠近检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果等于基准压力，则该探针对应的浮动杆无需移动。
本发明一个较佳实施例中，检测平台朝向浮动平台平行的移动直到所有探针均压持在校准对象需要被校准的对象平面上时，如果任一探针对应的压力传感器检测到超出额定压力，则检测平台停止朝向浮动平台。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)通过设置相互平行的检测平台和浮动平台，确立检测和校准的相对结构。然后将探针和浮动杆一一对应，保证每组一一对应的探针和浮动杆可以有针对性的进行联动，在探针检测到压力数据时，对应的浮动杆便可直接对该位置进行浮动位移，移动效果有针对性，移动的针对性较高。
(2)通过至少三个浮动杆的配合分别移动，保证浮动平台可以做比较灵活角度的调整。在工装或者校准对象置于浮动平台后，校准平面立即发生变化，以及不再是原有的浮动平台的平面，而是工装或校准对象上的平面，此时平面面的变化需要通过校准平台的角度调整实现再次调整。
(3)探针通过压力传感器的数据，可以即时的确认校准平面所在的角度，通过计算比较每个压力传感器的压力数据，可以分析出校准平面是否已经符合预定的角度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的优选实施例的立体结构图；
图2是本发明的探针及压力传感器的爆照图；
图3是本发明的检测平台和和浮动平台的结构关系示意图；
图中：1、导轨；2、检测平台；3、探针；4、针筒；5、针芯；6、弹簧；7、压力传感器；8、浮动平台；9、步进电机；10、工装；11、缓冲垫；12、浮动杆。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图2和图3所示，一种空间三点平面校准机械手，包括：相对设置的检测平台2和浮动平台8，其所述检测平台2上垂直设有不共线的三根探针3，所述浮动平台8的一面朝向所述探针3，浮动平台8的另一面通过至少三根浮动杆12连接基座；通过三个浮动杆12的配合分别移动，保证浮动平台8可以做比较灵活角度的调整。在工装10或者校准对象置于浮动平台8后，校准平面立即发生变化，以及不再是原有的浮动平台8的平面，而是工装10或校准对象上的平面，此时平面面的变化需要通过校准平台的角度调整实现再次调整。
检测平台2与所述浮动平台8相对的两个面相互平行，探针3与浮动杆12相互平行；探针3与所述浮动杆12一一对应，且一一对应的一根探针3的轴线和一根浮动杆12的轴线相互重合；通过设置相互平行的检测平台2和浮动平台8，确立检测和校准的相对结构。然后将探针3和浮动杆12一一对应，保证每组一一对应的探针3和浮动杆12可以有针对性的进行联动，在探针3检测到压力数据时，对应的浮动杆12便可直接对该位置进行浮动位移，移动效果有针对性，移动的针对性较高。
每根探针3上均设有压力传感器7，每根浮动杆12上均连接步进电机9，一一对应的探针3上的压力传感器7信号连接浮动杆12上的步进电机9。探针3通过压力传感器7的数据，可以即时的确认校准平面所在的角度，通过计算比较每个压力传感器7的压力数据，可以分析出校准平面是否已经符合预定的角度。
检测平台2设置在导轨1上，检测平台2能够沿导轨1移动的靠近或远离浮动平台8，并保持检测平台2始终与浮动平台8相互平行。
探针3包括针筒4和以及套设在所述针筒4内的针芯5，针芯5朝向所述浮动平台8的一端伸出所述针筒4。针筒4可移动的固定在检测平台2上，针芯5能够沿轴向在针筒4中滑动，针芯5的外径尺寸与针筒4的内径尺寸一致。
针芯5另一端通过弹簧6衔接压力传感器7。
针芯5朝向所述浮动平台8的一端的端部设置有缓冲垫11，缓冲垫11为橡胶或者硅胶薄片，其可以防止探针划伤对象平面。
浮动杆12一端设置有球头，所述球头卡入所述浮动平台8的球槽内，在调整角度时，通过球头和球槽间的相互转动可以起到调整角度的作用。
浮动杆12为丝杆，所述丝杆套设在所述基座的螺纹孔内，所述丝杆由所述驱动器驱动旋转并带动浮动平台8浮动。
本发明采用的第二种技术方案为：一种平面校准机械手进行重置自查的方法，依次包括以下步骤：
(a)使所有浮动杆12均回到初始长度，使检测平台2朝向浮动平台8移动直到所有探针3均压持在浮动平台8表面或安装于浮动平台8上的工装10表面，即立即停止移动检测平台2；
(b)如果所有探针3对应的压力传感器7检测到的压力均相等，则无需调整浮动杆12；
如果出现至少两个探针3对应的压力传感器7检测到的压力不相等，则：
首先采取调整浮动杆12的方式进行调整，如果实现使所有压力传感器7检测到的压力相等则进行步骤(c)，如果继续出现出现至少两个压力传感器7检测到的压力不相等不相等，则进一步采取调整探针3伸出所述检测平台2长度的方式进行调整，直到调整到所有压力传感器7检测到的压力相等；
(c)在步骤(b)的基础上，继续移动检测平台2使其靠近浮动平台8直到出现有其中一个探针3的压力传感器7检测到的压力首先超过额定压力即立即停止移动检测平台2；
(d)如果所有探针3对应的压力传感器7检测到的压力均相等，则无需更换探针3中的弹簧6；
如果出现至少两个探针3对应的压力传感器7检测到的压力不相等，则更换至少一个探针3中的弹簧6，直到所有压力传感器7检测到的压力均相等。
本发明采用的第三种技术方案为：一种使用平面校准机械手进行平面校准的方法，包括以下步骤：
(1)将校准对象置于浮动平台8上，使检测平台2朝向浮动平台8平行的移动直到所有探针3均压持在校准对象需要被校准的对象平面上；
(2)选取或指定任一探针3为基准探针3，基准探针3检测到的压力为基准压力；
其它每个探针3对应的压力传感器7检测到的压力如果大于基准压力，则该探针3对应的浮动杆12通过驱动器驱动使其带动浮动平台8远离检测平台2，直到压力传感器7检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针3对应的压力传感器7检测到的压力如果小于基准压力，则该探针3对应的浮动杆12通过驱动器驱动使其带动浮动平台8靠近检测平台2，直到压力传感器7检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针3对应的压力传感器7检测到的压力如果等于基准压力，则该探针3对应的浮动杆12无需移动。
本发明采用的第四种技术方案为：一种使用平面校准机械手进行平面校准的方法，包括以下步骤：
(1)将校准对象置于浮动平台8上，使检测平台2朝向浮动平台8平行的移动直到至少有一个探针3压持在校准对象需要被校准的对象平面上；
(2)选取或指定任一压持在对象平面上的探针3为基准探针3，基准探针3检测到的压力为基准压力；
其它每个探针3对应的压力传感器7检测到的压力如果大于基准压力，则该探针3对应的浮动杆12通过驱动器驱动使其带动浮动平台8远离检测平台2，直到压力传感器7检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针3对应的压力传感器7检测到的压力如果小于基准压力，则该探针3对应的浮动杆12通过驱动器驱动使其带动浮动平台8靠近检测平台2，直到压力传感器7检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针3对应的压力传感器7检测到的压力如果等于基准压力，则该探针3对应的浮动杆12无需移动。
检测平台2朝向浮动平台8平行的移动直到所有探针3均压持在校准对象需要被校准的对象平面上时，如果任一探针3对应的压力传感器7检测到超出额定压力，则检测平台2停止朝向浮动平台8。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (9)
1.一种基于空间三点平面校准机械手进行重置自查的方法，所述空间三点平面校准机械手包括相对设置的检测平台和浮动平台，其特征在于：所述检测平台上垂直设有不共线的至少三根探针，所述浮动平台的一面朝向所述探针，所述浮动平台的另一面通过至少三根浮动杆连接基座；
所述检测平台与所述浮动平台相对的两个面相互平行，所述探针与所述浮动杆相互平行；所述探针与所述浮动杆一一对应，且一一对应的一根探针的轴线和一根浮动杆的轴线相互重合；
每根所述探针上均设有压力传感器，每根所述浮动杆上均连接驱动器，一一对应的探针上的压力传感器信号连接浮动杆上的驱动器；
基于空间三点平面校准机械手进行重置自查的方法依次包括以下步骤：
(a)使所有浮动杆均回到初始长度，使检测平台朝向浮动平台移动直到所有探针均压持在浮动平台表面或安装于浮动平台上的工装表面，即立即停止移动检测平台；
(b)如果所有探针对应的压力传感器检测到的压力均相等，则无需调整浮动杆；
如果出现至少两个探针对应的压力传感器检测到的压力不相等，则：
首先采取调整浮动杆的方式进行调整，如果实现使所有压力传感器检测到的压力相等则进行步骤(c)，如果继续出现至少两个压力传感器检测到的压力不相等，则进一步采取调整探针伸出所述检测平台长度的方式进行调整，直到调整到所有压力传感器检测到的压力相等；
(c)在步骤(b)的基础上，继续移动检测平台使其靠近浮动平台直到出现有其中一个探针的压力传感器检测到的压力首先超过额定压力即立即停止移动检测平台；
(d)如果所有探针对应的压力传感器检测到的压力均相等，则无需更换探针中的弹簧；
如果出现至少两个探针对应的压力传感器检测到的压力不相等，则更换至少一个探针中的弹簧，直到所有压力传感器检测到的压力均相等。
2.一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，所述空间三点平面校准机械手包括相对设置的检测平台和浮动平台，其特征在于：所述检测平台上垂直设有不共线的至少三根探针，所述浮动平台的一面朝向所述探针，所述浮动平台的另一面通过至少三根浮动杆连接基座；
所述检测平台与所述浮动平台相对的两个面相互平行，所述探针与所述浮动杆相互平行；所述探针与所述浮动杆一一对应，且一一对应的一根探针的轴线和一根浮动杆的轴线相互重合；
每根所述探针上均设有压力传感器，每根所述浮动杆上均连接驱动器，一一对应的探针上的压力传感器信号连接浮动杆上的驱动器；
基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其包括以下步骤：
(1)将校准对象置于浮动平台上，使检测平台朝向浮动平台平行的移动直到所有探针均压持在校准对象需要被校准的对象平面上；
(2)选取或指定任一探针为基准探针，基准探针检测到的压力为基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果大于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台远离检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果小于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台靠近检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果等于基准压力，则该探针对应的浮动杆无需移动。
3.一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，所述空间三点平面校准机械手包括相对设置的检测平台和浮动平台，其特征在于：所述检测平台上垂直设有不共线的至少三根探针，所述浮动平台的一面朝向所述探针，所述浮动平台的另一面通过至少三根浮动杆连接基座；
所述检测平台与所述浮动平台相对的两个面相互平行，所述探针与所述浮动杆相互平行；所述探针与所述浮动杆一一对应，且一一对应的一根探针的轴线和一根浮动杆的轴线相互重合；
每根所述探针上均设有压力传感器，每根所述浮动杆上均连接驱动器，一一对应的探针上的压力传感器信号连接浮动杆上的驱动器；
基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其包括以下步骤：
(1)将校准对象置于浮动平台上，使检测平台朝向浮动平台平行的移动直到至少有一个探针压持在校准对象需要被校准的对象平面上；
(2)选取或指定任一压持在对象平面上的探针为基准探针，基准探针检测到的压力为基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果大于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台远离检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果小于基准压力，则该探针对应的浮动杆通过驱动器驱动使其带动浮动平台靠近检测平台，直到压力传感器检测到的压力等于基准压力；
其它每个探针对应的压力传感器检测到的压力如果等于基准压力，则该探针对应的浮动杆无需移动。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于：所述检测平台设置在导轨上，所述检测平台能够沿所述导轨移动的靠近或远离浮动平台，并保持检测平台始终与浮动平台相互平行。
5.根据权利要求2或3所述的一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于：所述探针包括针筒和以及套设在所述针筒内的针芯，所述针芯朝向所述浮动平台的一端伸出所述针筒。
6.根据权利要求5所述的一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于：所述针芯另一端通过弹簧衔接压力传感器。
7.根据权利要求5所述的一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于：所述针芯朝向所述浮动平台的一端的端部设置有缓冲垫。
8.根据权利要求2或3所述的一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于：所述浮动杆一端设置有球头，所述球头卡入所述浮动平台的球槽内。
9.根据权利要求8所述的一种基于空间三点平面校准机械手进行平面校准的方法，其特征在于：所述浮动杆为丝杆，所述丝杆套设在所述基座的螺纹孔内，所述丝杆由所述驱动器驱动旋转并带动浮动平台浮动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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