本實(shí)用新型涉及一種便攜式工業(yè)機(jī)器人固定位置位姿測(cè)量?jī)x，屬于機(jī)器人檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

重復(fù)定位精度是工業(yè)機(jī)器人最重要的性能指標(biāo)之一。位置重復(fù)性是工業(yè)機(jī)器人制造商指定的唯一的定位性能指標(biāo)。目前測(cè)量的先進(jìn)的計(jì)量設(shè)備有很多，比如激光干涉儀。雖然激光干涉儀是非常準(zhǔn)確的(0.001毫米測(cè)量不確定度)，但價(jià)格昂貴(約50000美元)。也可以使用激光跟蹤儀，但其測(cè)量條件限制較多，操作繁瑣成本也不低。不僅購(gòu)買價(jià)格昂貴，而且要求操作工有一定的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，操作程序也比較復(fù)雜，后續(xù)部件的維修、更換成本也較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種便攜式工業(yè)機(jī)器人固定位置位姿測(cè)量?jī)x，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的位置重復(fù)性能進(jìn)行測(cè)定。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種便攜式工業(yè)機(jī)器人固定位置位姿測(cè)量?jī)x，包括三腳架、云臺(tái)、探頭和電腦系統(tǒng)，云臺(tái)設(shè)于三腳架頂端，云臺(tái)通過萬向頭與三腳架相連，探頭設(shè)于云臺(tái)上，探頭包括三個(gè)相互垂直的固定板，三個(gè)固定板的連接處與云臺(tái)相連，使探頭呈立體傾斜的設(shè)置在云臺(tái)上，便于大部分常規(guī)測(cè)量，每個(gè)固定板的相向的固定板面上均設(shè)有測(cè)量頭和定位柱，定位柱頂端設(shè)有觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)，觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)與工業(yè)機(jī)器人相連，三個(gè)固定板的測(cè)量頭的數(shù)量分別為3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)，定位柱的長(zhǎng)度長(zhǎng)于測(cè)量頭的長(zhǎng)度，測(cè)量頭與電腦系統(tǒng)相連。

三腳架可以調(diào)節(jié)高度，可以與工業(yè)機(jī)器人基座基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)齊調(diào)整。三腳架配有云臺(tái)，探頭安裝在云臺(tái)上，通過云臺(tái)可以調(diào)整探頭的方向及角度。探頭按照點(diǎn)、線、面的原理布置在空間相鄰的三個(gè)垂直面上。通過測(cè)量頭的位移變化量計(jì)算出待測(cè)工件在這一空間位置的原點(diǎn)坐標(biāo)。

定位柱的作用是對(duì)測(cè)量頭超量程的保護(hù)，使得測(cè)量頭不受損壞，對(duì)測(cè)量頭起到二級(jí)保護(hù)作用。觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)與工業(yè)機(jī)器人的急停開關(guān)相連，當(dāng)觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)觸發(fā)時(shí)工業(yè)機(jī)器人立即停止運(yùn)動(dòng)，使得測(cè)量裝置和機(jī)器人均不受損壞，對(duì)測(cè)量裝置起到一級(jí)保護(hù)作用，雙重安全保護(hù)大大提升了設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，帶有3個(gè)測(cè)量頭的固定板上的測(cè)量頭分布點(diǎn)為等邊三角形，定位柱位于等邊三角形的中心。

進(jìn)一步優(yōu)選的，帶有2個(gè)測(cè)量頭的固定板上測(cè)量頭的相鄰距離與帶有3個(gè)測(cè)量頭的固定板上測(cè)量頭的相鄰距離相等。使測(cè)量更加精準(zhǔn)。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，定位柱與固定板為活動(dòng)連接。

進(jìn)一步優(yōu)選的，固定板上設(shè)有凹槽，定位柱與凹槽螺紋連接。定位柱先于測(cè)量頭與工業(yè)機(jī)器人接觸，損耗高，便于替換。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，固定板長(zhǎng)*寬*厚為50mm×40mm×10mm。

使用時(shí)，設(shè)定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置后，調(diào)整三腳架及云臺(tái)，使待測(cè)工件與每一個(gè)測(cè)量頭充分接觸，并將探頭全部置零。工業(yè)機(jī)器人從初始位置運(yùn)動(dòng)至檢測(cè)位置(探頭置零時(shí)的目標(biāo)位置)。工業(yè)機(jī)器人重復(fù)30次這樣的動(dòng)作，探頭不動(dòng)，每次到位后，各個(gè)測(cè)量頭的數(shù)值會(huì)有一定的偏差，通過電腦系統(tǒng)計(jì)算，可以得出工業(yè)機(jī)器人每次動(dòng)作的重復(fù)性、相對(duì)平面的角度偏差，從而評(píng)定出工業(yè)機(jī)器人的性能特性。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

該測(cè)量?jī)x為便攜式測(cè)量?jī)x，裝置輕便可調(diào)，主體各個(gè)部件都可以方便拆卸，并裝在工具箱內(nèi)，方便在用戶現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的性能特性進(jìn)行評(píng)定和驗(yàn)收，同時(shí)方便工業(yè)機(jī)器人在裝配現(xiàn)場(chǎng)的輔助安裝工作，配一臺(tái)筆記本電腦就可以進(jìn)行所有測(cè)量操作、測(cè)量結(jié)果計(jì)算，并直接輸出評(píng)定報(bào)告。且價(jià)格便宜，便攜操作、維護(hù)簡(jiǎn)便，適合大眾機(jī)器人廠家使用，便于大面積推廣。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A處云臺(tái)及探頭結(jié)構(gòu)放大示意圖；

其中：1、三腳架，2、云臺(tái)，3、定位柱，4、測(cè)量頭，5、觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)，6、固定板，7、待測(cè)工件，8、工業(yè)機(jī)器人底座，9、工業(yè)機(jī)器人。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但不限于此。

實(shí)施例1：

一種便攜式工業(yè)機(jī)器人固定位置位姿測(cè)量?jī)x，包括三腳架、云臺(tái)、探頭和電腦系統(tǒng)，云臺(tái)設(shè)于三腳架頂端，云臺(tái)通過萬向頭與三腳架相連，探頭設(shè)于云臺(tái)上，探頭包括三個(gè)相互垂直的固定板，三個(gè)固定板的連接處與云臺(tái)相連，使探頭呈立體傾斜的設(shè)置在云臺(tái)上，便于大部分常規(guī)測(cè)量，每個(gè)固定板的相向的固定板面上均設(shè)有測(cè)量頭和定位柱，定位柱頂端設(shè)有觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)，觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)與工業(yè)機(jī)器人相連，三個(gè)固定板的測(cè)量頭的數(shù)量分別為3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)，定位柱的長(zhǎng)度長(zhǎng)于測(cè)量頭的長(zhǎng)度，測(cè)量頭與電腦系統(tǒng)相連。帶有3個(gè)測(cè)量頭的固定板上的測(cè)量頭分布點(diǎn)為等邊三角形，定位柱位于等邊三角形的中心；帶有2個(gè)測(cè)量頭的固定板上測(cè)量頭的相鄰距離與帶有3個(gè)測(cè)量頭的固定板上測(cè)量頭的相鄰距離相等，使測(cè)量更加精準(zhǔn)。

固定板長(zhǎng)*寬*厚為50mm×40mm×10mm。

三腳架可以調(diào)節(jié)高度，可以與工業(yè)機(jī)器人基座基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)齊調(diào)整。三腳架配有云臺(tái)，探頭安裝在云臺(tái)上，通過云臺(tái)可以調(diào)整探頭的方向及角度。探頭按照點(diǎn)、線、面的原理布置在空間相鄰的三個(gè)垂直面上。通過電感測(cè)頭的位移變化量計(jì)算出待測(cè)工件在這一空間位置的原點(diǎn)坐標(biāo)。

定位柱的作用是對(duì)測(cè)量頭超量程的保護(hù)，使得測(cè)量頭不受損壞，對(duì)測(cè)量頭起到二級(jí)保護(hù)作用。觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)與工業(yè)機(jī)器人的急停開關(guān)相連，當(dāng)觸點(diǎn)保護(hù)開關(guān)觸發(fā)時(shí)工業(yè)機(jī)器人立即停止運(yùn)動(dòng)，使得測(cè)量裝置和機(jī)器人均不受損壞，對(duì)測(cè)量裝置起到一級(jí)保護(hù)作用，雙重安全保護(hù)大大提升了設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。

使用時(shí)，設(shè)定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置后，調(diào)整三腳架及云臺(tái)，使待測(cè)工件與每一個(gè)測(cè)量頭充分接觸，并將探頭全部置零。工業(yè)機(jī)器人從初始位置運(yùn)動(dòng)至檢測(cè)位置(探頭置零時(shí)的目標(biāo)位置)。工業(yè)機(jī)器人重復(fù)30次這樣的動(dòng)作，每次到位后，各個(gè)測(cè)量頭的數(shù)值會(huì)有一定的偏差，通過電腦系統(tǒng)計(jì)算，可以得出工業(yè)機(jī)器人每次動(dòng)作的重復(fù)性、相對(duì)平面的角度偏差，從而評(píng)定出工業(yè)機(jī)器人的性能特性。

實(shí)施例2：

一種便攜式工業(yè)機(jī)器人固定位置位姿測(cè)量?jī)x，其結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述，所不同的是，定位柱與固定板為活動(dòng)連接；固定板上設(shè)有凹槽，定位柱與凹槽螺紋連接，定位柱先于測(cè)量頭與工業(yè)機(jī)器人接觸，損耗高，便于替換。