CN108673499A - 一种量测*** - Google Patents

一种量测*** Download PDF

Info

Publication number
CN108673499A
CN108673499A CN201810440978.8A CN201810440978A CN108673499A CN 108673499 A CN108673499 A CN 108673499A CN 201810440978 A CN201810440978 A CN 201810440978A CN 108673499 A CN108673499 A CN 108673499A
Authority
CN
China
Prior art keywords
toolroom machine
host
measurement system
compensation
posture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810440978.8A
Other languages
English (en)
Inventor
卢庆杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TECHMATION CO LTD
Guangdong Yixuesong Robot Equipment Co Ltd
Original Assignee
TECHMATION CO LTD
Guangdong Yixuesong Robot Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TECHMATION CO LTD, Guangdong Yixuesong Robot Equipment Co Ltd filed Critical TECHMATION CO LTD
Priority to CN201810440978.8A priority Critical patent/CN108673499A/zh
Publication of CN108673499A publication Critical patent/CN108673499A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0075—Manipulators for painting or coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/086—Proximity sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684—Tracking a line or surface by means of sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种量测***，包括：用以通讯连结工具机的主机，以及通讯连结该主机以传输即时资讯至该主机的测距装置，令该主机对该工具机进行该工具机之位置及姿态的动态补偿，使该工具机于动态调整后可与目标物件表面各处的距离均相等。

Description

一种量测***
技术领域
本发明涉及测量技术领域，具体涉及到一种用于工具机的量测***。
背景技术
众所周知，机械手臂是依照使用者编写的动作指令程式进行运动，且该机械手臂上会附设测距装置，用以侦测实际物件的三维尺寸与几何工程图提供的3D尺寸是否产生差距；当产生差距时，控制器需提供补偿机制予该机械手臂以进行运动补偿。尤其在喷涂或焊接作业中，通过该补偿机制可有效提升目标物件的施工品质，以符合目标物件的品质要求。
具体地，如第1图所示，利用机械手臂1进行喷涂作业时，若目标物件9系呈曲面时，需令该机械手臂1与该目标物件9保持等距状态，使喷涂效果更为均匀。
但是，机械手臂1的移动路径及姿态在移动过程中无法进行即时动态调整，且该目标物件9的实际三维尺寸与几何工程图所提供的3D尺寸会产生些微差距，致使该目标物件9的涂层8表面各处的厚度t不一致，因此在实际喷涂作业中，该机械手臂1的移动路径及姿态无法满足喷涂厚度均匀性之需求。
因此，如何解决上述现有技术存在的问题，是目前业界亟待解决的课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种量测***。
为解决上述习知技术之问题，本发明系提供一种量测***，包括：
主机，通过通讯连结一工具机；
以及测距装置，是用于通讯连结该主机以传输即时资讯至该主机，令该主机对该工具机进行该工具机的位置及姿态的动态补偿。
前述的量测***中，该工具机包含机械手臂。
前述的量测***中，该主机是用以对该工具机进行该工具机的位置及姿态的静态补偿；例如，该静态补偿是在目标时段上，对于该工具机的位置及姿态(可为机械手臂的摆置方式)的补偿量。
前述的量测***中，该动态补偿是在一具有复数定点的目标路径中，该工具机于该目标路径上进行运动时，对于该工具机位于各该定点上的位置及姿态的即时补偿量。
前述的量测***中，该主机还包含控制器，以对该工具机进行动态补偿。
前述的量测***中，该主机是由该静态补偿或该动态补偿配合逆向运动学的运算方式，以计算出该工具机的移动量。
前述的量测***中，该主机还包含资料库，以比对该测距装置所传输的即时资讯。
前述的量测***中，该测距装置是设于该工具机上。
前述的量测***中，该测距装置为光学式。
本实施例中，工具机移动位置及姿态补偿资讯根据实际的喷涂环境选择不同的方式，可以选择静态补偿或者是动态补偿，如果在实际的喷涂环境中不适合安装测距装置，则需要用静态补偿来执行路径补偿的工作。操作人员事先将欲喷涂的零件做完整的扫描，测量出每个位置的距离，存储在资料库中，则在实际进行喷涂时，工具机的控制***便会依照存储的资料进行运算而计算出补偿后的路径；如果在实际的喷涂环境可以安装测距装置，则可以用动态补偿来执行路径补偿的工作。
由上可知，本发明的量测***，主要是由测距装置通讯连结主机的设计，以令主机对工具机进行动态补偿，因而可取得目标物件与机械手臂端处喷嘴的实际位置，使机械手臂经动态调整后，喷嘴与目标物件表面各处之间的距离均相等，故相较于现有技术，即使实际目标物件的三维尺寸与几何工程图所提供的3D尺寸产生些微差距，本发明的量测***能补偿此误差，使工具机于进行喷涂作业后，目标物件的涂层的厚度一致，因而可有效提升喷涂厚度均匀之可靠度。
附图说明
图1为现有技术的喷涂作业的侧视示意图；
图2为本发明提出的一种量测***应用于工具机的立体示意图；
图3为本发明提出的所述主机的静态补偿机制的示意图
图4A为本发明提出的所述主机的动态补偿机制的示意图；
图4B为本发明提出的量测***所应用的目标路径的假设示意图；
图5为本发明之量测***之控制器的补偿机制的流程图；
图6为使用本发明的量测***进行喷涂作业后的目标物件及其涂层表面的侧视示意图。
图中所示：
1-机械手臂，2-量测***，3-工具机，6-涂层，8-涂层；9-目标物件；
20-主机，21-测距装置；
30-喷嘴；
20a-资料库；
A-即时资讯，B-比对后资料，S1～S10资料缓冲区块；S51～S52步驟；
L-目标路径，S-定点，P1-起始点，P2-终点，t、d-涂层厚度。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式，
本说明书附图所描绘的结构，比例，大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人员了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰，比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用之如“上”及“下”等用语，也仅为便于叙述，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参见图2，为本发明提出的一种量测***应用于工具机的立体示意图。
如图2所示，一种量测***，包括：一主机20以及一测距装置21。
所述之主机20系用以通讯连结一工具机3，以对该工具机3进行该工具机3的位置及姿态的静态补偿。
在本实施例中，该工具机3系包含机械手臂，其端处设有喷嘴30，且该主机20系为电脑设备，如该主机20包含控制器，以对该工具机3进行其位置及姿态的静态补偿。进一步，该主机20系藉由该静态补偿配合逆向运动学(inverse kinematic)的运算方式，以计算出该工具机3之的移动量，例如，将该机械手臂的卡式座标(X，Y，Z，RX，RY，RZ)推算出该机械手臂的各关节的角度位置(J1，J2，J3，J4，J5，J6)，以计算出各关节的移动量。
所述的静态补偿是在目标时段上，对于该工具机3的位置及姿态的补偿量。例如，该主机20之控制器***可提供一输入框，供使用者填入每一个目标时段(其表示时间的间隔)的位置及姿态的补偿量。具体地，将每一个目标时段定义为△t，位置的补偿量定义为(△xn，△yn，△zn))，姿态的补偿量定义为(△rxn，△ryn，△rzn)，其中，t0为基准时间点，正为等于及大于1的正整数，以建立如下所示的表格：
在本实施例中，该主机20的控制器会在每一个目标时段上依据表格内容计算出实际工具机位置及姿态，如图3所示，其中，t0之座标(x0,y0,z0,rx0,ry0,rz0)作为起始时间点而无补偿值，且各目标时段所对应之原座标(x1,y1,z1,rx1,ry1,rz1)，(x2,y2,z2,rx2,ry2,rz2)…等为尚未补偿前的工具机位置及姿态。再者，使用者可在该主机的控制器的参数中设定该目标时段△t。
因此，该主机20的控制器运算出该工具机3的实际位置及姿态的卡式座标后，再通过逆向运动学推算出该工具机3的各关节的角度位置，以计算出各关节的移动量。
所述的测距装置21系通讯连结该主机20以传输即时资讯A至该主机20，如图4A所示，令该主机20对该工具机3进行该工具机3的位置及姿态的动态补偿。
于本实施例中，该测距装置21为光学式，如透过红外线，雷射或其它视觉等适当方式侦测距离，其设于该工具机3上。
再者，该主机20还包含资料库20a，如图4A所示，以比对该测距装置21所传输之即时资讯A。
所述的动态补偿是在一具有复数定点S之目标路径L号中，该工具机3于该目标路径L上进行运动时，对于该工具机3位于各该定点S上的位置及姿态的即时补偿量，如图4B所示。例如，在该工具机3(或该机械手臂前端)上装设该测距装置21时，当该工具机3开始加工作业之移动时，该测距装置21开始将实际的位置及姿态传输至该主机20的控制器，供该控制器进行即时的动态补偿。
在本实施例中，于该工具机3开始加工作业前，先令该工具机3进行至少一次不具目标物件9(如图6所示)的空转(依据加工作业的路径运作)的前置作业，以令该测距装置21获取参考资料，并将该参考资料储存于该主机20的资料库20a中，其中，该参考资料是包含在一具有复数定点S的目标路径L中，该工具机3在该目标路径L上进行空转时，该工具机3位于各该定点S上的位置及姿态。
测距装置21的侦测周期的设定是用以使主机20的控制器能有足够的时间计算补偿后的位置及姿态，其中，使用者可于该量测***2的操作介面上设定该主机的资料库20a的定点S(或称资料缓冲区块S1～S10中，如图4A所示)的数量及该测距装置21的侦测周期的参数，例如，该定点S(或该资料缓冲区块S1～S10)的数量可设定为10组，且该测距装置21的侦测周期可设定为1毫秒(ms)。
如图4B所示，该工具机3的机械手臂的目标路径L可定义为一直线或其它形状，从起始点P1的座标(X1,Y1,Z1,RX1,RY1,RZ1)到终点P2的座标(X2,Y2,Z2,RX2,RY2,RZ2)。首先，该工具机3需沿该目标路径L空跑，以取得10组(如上所设定之定点S的数量)有关位置及姿态的参考资料，存储在资料缓冲区块S1～S10内(如图4A所示)。待10组资料缓冲区块S1～S10之资料填满后，工具机3从静止状态开始执行移动指令。在工具机3的运动过程中，当主机20的控制器在每一侦测周期(如上所设定之为1ms)中读取该资料库20a中的定点S(或该资料缓冲区块S1～S10)的资料时，该测距装置21会将其所量测的数据(该即时资讯A)填入该资料库20a中之资料缓冲区块S1～S10中，以令该主机20将该资料库20a中的资料缓冲区块S1～S10比对该测距装置21所传输的即时资讯A，令该主机20所读取的资料为比对后资料B，并依据该比对后资料进行该工具机3的路径及姿态的即时动态补偿。
参见图5，本发明提供的主机20的控制器的控制流程为：步骤S51，是否启动补偿机制；步骤S52，判断补偿方式；例如“0”表示静态补偿，且“1”表示动态补偿；绝对座标模式的直线移动指令(LINE_ABS)，例如为「X2,Y2,Z2,RX2,RY2,RZ2S100」，其中，S100系表示该工具机3(或机械手臂)的移动速度。
综上所述，本发明之量测***2是由依据预设的位置及姿态补偿量(即静态补偿)及/或透过该测距装置21取得的实际位置及姿态以动态补偿该工具机3的位置及姿态，再以静态补偿及/或动态补偿后的位置及姿态配合逆向运动学计算出该工具机3于运动过程中的机械手臂的各关节的角度，以计算出各关节的移动量。
再者，本发明之量测***2配置有相关参数及表格供使用者输入，以透过启动补偿机制的指令达到实际位置(或路径)及姿态补偿之目的。
如图6所示，当该工具机3进行喷涂作业时，若目标物件9呈任意曲面或平面，且该目标物件9设于该工具机3之平台上，即使该目标物件9的实际三维尺寸与几何工程图所提供的3D尺寸产生些微差距，该量测***2能即时动态调整该工具机3之喷嘴30或该目标物件9(即连动之平台)的位置与姿态，以令该喷嘴30与该目标物件9表面各处之间呈等距状态，故在实际喷涂作业中，该工具机3配合该量测***2的补偿机制，使该工具机3之移动路径及姿态能满足喷涂厚度均匀性之需求，因而该目标物件9之涂层6表面各处的厚度d能呈现一致。
上述实施例系用以例示性说明本发明之原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺之人士均可在不违背本发明之精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明之权利保护范围，应如后述之申请专利范围所列。

Claims (10)

1.一种量测***，其特征在于，包括：
主机，通过通讯连结一工具机；
以及测距装置，是用于通讯连结该主机以传输即时资讯至该主机，令所述主机对该工具机进行所述工具机的位置及姿态的动态补偿。
2.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述工具机包含机械手臂。
3.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述主机是用以对该工具机进行该工具机的位置及姿态的静态补偿。
4.根据权利要求3所述的一种量测***，其特征在于，所述静态补偿是在目标时段上，对于该工具机的位置及姿态的补偿量。
5.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述动态补偿是在一具有复数定点的目标路径中，所述工具机于该目标路径上进行运动时，对于所述工具机位于各该定点上的位置及姿态的即时补偿量。
6.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述主机还包含控制器，以对所述工具机进行动态补偿。
7.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述主机是由静态补偿或该动态补偿配合逆向运动学的运算方式，以计算出所述工具机的移动量。
8.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述主机还包含资料库，以比对所述测距装置所传输的即时资讯。
9.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述测距装置是设于该工具机上。
10.根据权利要求1所述的一种量测***，其特征在于，所述测距装置为光学式。
CN201810440978.8A 2018-05-10 2018-05-10 一种量测*** Pending CN108673499A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810440978.8A CN108673499A (zh) 2018-05-10 2018-05-10 一种量测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810440978.8A CN108673499A (zh) 2018-05-10 2018-05-10 一种量测***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108673499A true CN108673499A (zh) 2018-10-19

Family

ID=63805670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810440978.8A Pending CN108673499A (zh) 2018-05-10 2018-05-10 一种量测***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108673499A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111251290A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 汉翔航空工业股份有限公司 机械手臂可选择式路径补偿***及其方法
CN112078253A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 谢瑞 一种喷涂***及喷涂方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101433887A (zh) * 2008-12-16 2009-05-20 奇瑞汽车股份有限公司 一种整车玻璃涂胶设备及其涂胶生产方法
US20160067732A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Application device, application robot, and application method
CN105772295A (zh) * 2016-05-24 2016-07-20 李富平 一种能够感应喷涂距离的汽车喷涂设备
CN107650130A (zh) * 2017-10-09 2018-02-02 天津昭阳科技有限公司 汽车轮毂模具旋转喷涂机器人

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101433887A (zh) * 2008-12-16 2009-05-20 奇瑞汽车股份有限公司 一种整车玻璃涂胶设备及其涂胶生产方法
US20160067732A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Application device, application robot, and application method
CN105772295A (zh) * 2016-05-24 2016-07-20 李富平 一种能够感应喷涂距离的汽车喷涂设备
CN107650130A (zh) * 2017-10-09 2018-02-02 天津昭阳科技有限公司 汽车轮毂模具旋转喷涂机器人

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐立芳等: "《工业自动化***与技术》", 31 August 2014 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111251290A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 汉翔航空工业股份有限公司 机械手臂可选择式路径补偿***及其方法
CN112078253A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 谢瑞 一种喷涂***及喷涂方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tavares et al. Collaborative welding system using BIM for robotic reprogramming and spatial augmented reality
EP1769891B1 (en) Offline teaching apparatus for robot
CN101657767B (zh) 用于控制焊接工件的机器人的方法和装置
EP3091405B1 (en) Method, device and system for improving system accuracy of x-y motion platform
CN103425053B (zh) 机器人***的动作仿真装置
EP3733355A1 (en) Robot motion optimization system and method
JP2003150219A (ja) 作業機械のシミュレーション装置
CN112638594A (zh) 机器人的连续路径的零示教
US10679517B2 (en) Method of learning cutting by combining simulation entities, and hybrid implementation platform
CN108673499A (zh) 一种量测***
JP7446053B2 (ja) リアルタイム長距離遠隔溶接用のシステム及び方法
EP3825071B1 (en) Trajectory control device
CN103801980A (zh) 工具机刀具的补偿测量方法及其***
JP2018512278A (ja) 金属素板を切断するための所定の切断経路を補正する方法
US20160334779A1 (en) Thermal displacement correction training unit for machine tool
CN109732604A (zh) 一种通过电眼进行机械手移动对位的方法
CN109341522A (zh) 振镜扫描式激光测量三维坐标的装置及方法
JPH05289722A (ja) 塗装ロボットの自動プログラミング装置
JP3639873B2 (ja) ロボット制御方法およびロボット制御システム
TWI674956B (zh) 量測系統
US20230152074A1 (en) Repeated determination of a position of a movable part of a coordinate measuring machine
CN115420231A (zh) 多喷头补偿校准方法、装置、终端设备以及存储介质
CN115122337A (zh) 带有地轨的多轴机器人标定方法、***、电子设备和可读存储介质
Ishikawa et al. Visual Feedback Control of Print Trajectory in FDM-Type 3D Printing Process
TWI548537B (zh) 立體列印裝置及其平台的工作座標的校正方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181019

RJ01 Rejection of invention patent application after publication