一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，包括機械系統(tǒng)、機械臂、接觸式尺寸檢測儀、數(shù)控系統(tǒng)、電子系統(tǒng)五大部分；機械系統(tǒng)由三個正交的直線運動軸構成X/Y/Z三向，包括龍門框架1、橫梁2、滑枕3和滑座4；機械臂5設置于滑枕3上并與機械系統(tǒng)通過數(shù)控系統(tǒng)相關聯(lián)；機械臂5為六軸機械臂；數(shù)控系統(tǒng)為六軸數(shù)控系統(tǒng)，是X/Y/Z三軸及六軸機械臂的集成控制；電子系統(tǒng)是由光柵計數(shù)系統(tǒng)、探頭信號接口和計算機組成。本發(fā)明的有益效果是：消除了測量各序人為操作，降低了工作強度，減少了人為檢測造成的誤差，提高了測量數(shù)據(jù)的準確性。
【專利說明】 —種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主要實現(xiàn)對工業(yè)機械臂的擴展并應用于大型零部件自動化測量的機器人，具體的涉及一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，屬于機械工業(yè)領域。
【背景技術】
[0002]當前，大型零部件尺寸三維輪廓測量的主要方式有三坐標機的高精度接觸測量、激光跟蹤儀的輪廓測量、激光散斑物體輪廓高精度顯微全場測量、3D影像技術的二坐標測量。在這些諸多的測量方法中，激光散斑物體輪廓測量精度最高，屬非接觸和全場測量，測量速度高，但其測量范圍小。三坐標機的測量精度高，但他只能進行接觸測量，并且測量速度慢，測量范圍小。一般大型零件，普遍采用激光跟蹤儀的輪廓測量及3D影像技術的二坐標測量，但整個操作過程需要檢測人員手動操作，特別是在曲面形態(tài)復雜的大型零件，對檢驗人員的操作技能要求較高，人員操作工作量大。那么，如何提供一種測量精度高的自動化測量設備，是本發(fā)明研究的目的。
【發(fā)明內容】
[0003]為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，解決了現(xiàn)有大型零件尺寸檢測過程中，因檢測人員手動操作失誤，造成在測量過程中數(shù)據(jù)采集的誤差、降低測量數(shù)據(jù)的準確性的問題。在應對零件尺寸檢測過程中測量精度高、范圍大和自動化的設備，提高測量數(shù)據(jù)的準確性，降低測量工作強度。
[0004]一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，包括機械系統(tǒng)、機械臂、接觸式尺寸檢測儀、數(shù)控系統(tǒng)、電子系統(tǒng)五大部分；所述的機械系統(tǒng)由三個正交的直線運動軸構成X/Y/Z三向，包括龍門框架、橫梁、滑枕和滑座；所述的機械臂設置于滑枕上并與機械系統(tǒng)通過數(shù)控系統(tǒng)相關聯(lián)；所述的機械臂為六軸機械臂；所述的數(shù)控系統(tǒng)為九軸數(shù)控系統(tǒng)，是X/Y/Z三軸及六軸機械臂的集成控制；所述的電子系統(tǒng)是由光柵計數(shù)系統(tǒng)、探頭信號接口和計算機組成。
[0005]所述的機械臂底部設置有接觸式尺寸檢測儀。
[0006]所述的龍門框架構成X向導軌系統(tǒng)固定于工作臺上；所述的橫梁構成Y向導軌系統(tǒng)；所述的滑枕設置在滑座上構成Z向導軌系統(tǒng)。
[0007]所述的X\Y\Z三向由數(shù)控系統(tǒng)通過私服電機、齒輪齒條機構驅動，可實現(xiàn)三軸聯(lián)動。
[0008]所述的一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，實現(xiàn)的方法是:步驟一，在計算機中完成待檢測大型零部件的3D數(shù)據(jù)模型，一方面經后處理軟件按照部件尺寸檢測要求產生宏程序代碼，一方面直接與測量軟件向關聯(lián)；步驟二，控制系統(tǒng)根據(jù)程序代碼控制機械系統(tǒng)的三向，經執(zhí)行機構將滑枕上的機械臂、接觸式尺寸檢測儀移動到預定位置，Χ/Υ/Ζ軸無法抵達的區(qū)域通過控制機械臂將接觸式尺寸檢測儀移動到部件待測位置；步驟三，機械臂底部的接觸式尺寸檢測儀與待測件的接觸產生出發(fā)信號反饋至控制系統(tǒng)，測量分析軟件從控制系統(tǒng)中提取位置坐標，并經測量軟件完成檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，最終在計算機中形成尺寸數(shù)據(jù)報告。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:消除了測量各序人為操作，降低了工作強度，減少了人為檢測造成的誤差，提高了測量數(shù)據(jù)的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的裝置示意圖；
圖2為本發(fā)明裝置的局部放大圖；
圖3為本發(fā)明的技術流程圖；
其中:龍門框架1、橫梁2、滑枕3、滑座4、機械臂5、接觸式尺寸檢測儀6。
【具體實施方式】
[0011]下面根據(jù)附圖1、附圖2、附圖3對本發(fā)明做進一步分析。
[0012]一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，包括機械系統(tǒng)、機械臂5、接觸式尺寸檢測儀6、數(shù)控系統(tǒng)、電子系統(tǒng)五大部分；機械系統(tǒng)由三個正交的直線運動軸構成X/Y/Z三向，包括龍門框架1、橫梁2、滑枕3和滑座4 ;機械臂5設置于滑枕3上并與機械系統(tǒng)通過數(shù)控系統(tǒng)相關聯(lián)；機械臂5為六軸機械臂；數(shù)控系統(tǒng)為六軸數(shù)控系統(tǒng)，是X/Y/Z三軸及六軸機械臂的集成控制；電子系統(tǒng)是由光柵計數(shù)系統(tǒng)、探頭信號接口和計算機組成。機械臂5底部設置有接觸式尺寸檢測儀6。龍門框架I構成X向導軌系統(tǒng)固定于工作臺上；橫梁2構成Y向導軌系統(tǒng)；滑枕3設置在滑座4上構成Z向導軌系統(tǒng)。X\Y\Z三向由數(shù)控系統(tǒng)通過私服電機、齒輪齒條機構驅動，可實現(xiàn)三軸聯(lián)動。
[0013]一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，實現(xiàn)的方法是:步驟一，在計算機中完成待檢測大型零部件的3D數(shù)據(jù)模型，一方面經后處理軟件按照部件尺寸檢測要求產生宏程序代碼，一方面直接與測量軟件向關聯(lián)；步驟二，控制系統(tǒng)根據(jù)程序代碼控制機械系統(tǒng)的三向，經執(zhí)行機構將滑枕3上的機械臂5、接觸式尺寸檢測儀6移動到預定位置，Χ/Υ/Ζ軸無法抵達的區(qū)域通過控制機械臂5將接觸式尺寸檢測儀6移動到部件待測位置；步驟三，機械臂5底部的接觸式尺寸檢測儀6與待測件的接觸產生出發(fā)信號反饋至控制系統(tǒng)，測量分析軟件從控制系統(tǒng)中提取位置坐標，并經測量軟件完成檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，最終在計算機中形成尺寸數(shù)據(jù)報告。
[0014]本發(fā)明通過高重復定位精度(0.2mm)的龍門框架(12000_X2000_X3500mm),配合高性能六軸機械臂，安全可靠的機械夾緊裝置，與先進的九軸數(shù)控系統(tǒng)及專業(yè)的檢測裝置、軟件，實現(xiàn)對大型零件，特別是曲面形態(tài)復雜的大型零件大范圍、自動化的尺寸測量。部件尺寸要求為:12000mm*2000mm*3500mm以內，形狀上無直徑小于478mm內腔的均可測量。
【權利要求】
1.一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，其特征在于:包括機械系統(tǒng)、機械臂、接觸式尺寸檢測儀、數(shù)控系統(tǒng)、電子系統(tǒng)五大部分；所述的機械系統(tǒng)由三個正交的直線運動軸構成X/Y/Z三向，包括龍門框架、橫梁、滑枕和滑座；所述的機械臂設置于滑枕上并與機械系統(tǒng)通過數(shù)控系統(tǒng)相關聯(lián)；所述的機械臂為六軸機械臂；所述的數(shù)控系統(tǒng)為九軸數(shù)控系統(tǒng)，是X/Y/Z三軸及六軸機械臂的集成控制；所述的電子系統(tǒng)是由光柵計數(shù)系統(tǒng)、探頭信號接口和計算機組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，其特征在于:所述的機械臂底部設置有接觸式尺寸檢測儀。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，其特征在于:所述的龍門框架構成X向導軌系統(tǒng)固定于工作臺上；所述的橫梁構成Y向導軌系統(tǒng)；所述的滑枕設置在滑座上構成Z向導軌系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，其特征在于:所述的X\Y\Z三向由數(shù)控系統(tǒng)通過私服電機、齒輪齒條機構驅動，可實現(xiàn)三軸聯(lián)動。
5.利用權利要求1所述的一種用于大型零部件尺寸測量的工業(yè)機器人，實現(xiàn)的測量方法是:步驟一，在計算機中完成待檢測大型零部件的3D數(shù)據(jù)模型，一方面經后處理軟件按照部件尺寸檢測要求產生宏程序代碼，一方面直接與測量軟件向關聯(lián)；步驟二，控制系統(tǒng)根據(jù)程序代碼控制機械系統(tǒng)的三向，經執(zhí)行機構將滑枕上的機械臂、接觸式尺寸檢測儀移動到預定位置，Χ/Υ/Ζ軸無法抵達的區(qū)域通過控制機械臂將接觸式尺寸檢測儀移動到部件待測位置；步驟三，機械臂底部的接觸式尺寸檢測儀與待測件的接觸產生出發(fā)信號反饋至控制系統(tǒng)，測量分析軟件從控制系統(tǒng)中提取位置坐標，并經測量軟件完成檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，最終在計算機中形成尺寸數(shù)據(jù)報告。
【文檔編號】G01B21/04GK104316012SQ201410683306
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】杜文軍, 楊保, 納建虹, 許鵬飛, 黃部東, 李剛利, 趙彥斌 申請人:寧夏共享模具有限公司