一種非接觸式精確測量機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種非接觸式精確測量機械手，包括基座，機械手，高精度回轉(zhuǎn)臺、兩維調(diào)平工作臺、控制驅(qū)動系統(tǒng)，所述基座的中心安裝有所述高精度的回轉(zhuǎn)臺，在所述高精度的回轉(zhuǎn)臺的上端安裝所述兩維調(diào)平工作臺，在所述兩維調(diào)平工作臺上放置被測工件，所述機械手包括手部滑塊，激光位移傳感器和CCD攝像頭，所述激光位移傳感器安裝在所述手部滑塊上，所述CCD攝像頭的軸心設(shè)置在所述兩維調(diào)平工作臺上端面的延伸面上。采用本發(fā)明技術(shù)方案，將機器人機構(gòu)與激光非接觸測量傳感器技術(shù)相結(jié)合，在球殼類工件的幾何尺寸和表面缺陷的測量中具有非接觸，高速，高精度的特點。
【專利說明】一種非接觸式精確測量機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量定位【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種非接觸式精確測量機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學技術(shù)和現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，工件的制造精度越來越高，因此對測量設(shè)備的精度和功能的要求也越來越高，而且新型專用的測量設(shè)備的需求也日益增多。傳統(tǒng)的測量機，大都基于一種幾何坐標系，如笛卡兒坐標系、柱坐標系等。這些測量機，機械結(jié)構(gòu)比較直觀，控制算法簡單，測量精度高，系統(tǒng)的誤差模型經(jīng)多年的研究已完善。但在有些特殊場合，這些測量機不能適應(yīng)，如球殼類工件的幾何尺寸和表面缺陷的非規(guī)則幾何工件。而非正交坐標測量系統(tǒng)由于其所具有高的靈活性已經(jīng)成為坐標測量機的發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，將機械手機構(gòu)與激光非接觸測量傳感器技術(shù)相結(jié)合，提供一種非接觸式精確測量機械手。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種非接觸式精確測量機械手，包括基座，機械手，高精度回轉(zhuǎn)臺、兩維調(diào)平工作臺、控制驅(qū)動系統(tǒng)，所述基座的中心安裝有所述高精度的回轉(zhuǎn)臺，在所述高精度的回轉(zhuǎn)臺的上端安裝所述兩維調(diào)平工作臺，在所述兩維調(diào)平工作臺上放置被測工件，所述機械手包括手部滑塊，激光位移傳感器和CCD攝像頭，所述激光位移傳感器安裝在所述手部滑塊上，所述CXD攝像頭的軸心設(shè)置在所述兩維調(diào)平工作臺上端面的延伸面上。
[0005]進一步的，所述機械手還包括扇形輪，擺臂和直線滑軌，所述扇形輪固定設(shè)置在所述基座上，所述擺臂的一端通過轉(zhuǎn)軸安裝在所述扇形輪的圓心位置處的弦板上，并且所述擺臂的另一端通過轉(zhuǎn)軸與所述手部滑塊相連接，所述手部滑塊滑動的安裝在所述直線滑軌。
[0006]進一步的，所述扇形輪的圓弧端有一段凸起形成弧形滑軌，所述弧形滑軌上設(shè)置有兩個限位器，所述擺臂與所述弧形滑軌接觸的一端設(shè)置有擺臂滑塊，所述擺臂滑塊在所述弧形滑軌上的兩個所述限位器之間可自由滑動。
[0007]進一步的，所述控制驅(qū)動系統(tǒng)還包括控制計算機，運動控制器DSP，伺服電機和操作盒，所述伺服電機連接所述運動控制器DSP，所述運動控制器DSP連接所述控制計算機，所述控制計算機還連接有所述激光位移傳感器、CCD攝像頭和操作盒。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
采用本發(fā)明技術(shù)方案，將機器人機構(gòu)與激光非接觸測量傳感器技術(shù)相結(jié)合，在球殼類工件的幾何尺寸和表面缺陷的測量中具有非接觸，高速，高精度的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為控制驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖中標號說明:1、基座，2、機械手，21、手部滑塊，22、激光位移傳感器，23、C⑶攝像頭，24、扇形輪，241、弦板，242、弧形滑軌，243、限位器，25、擺臂，251、擺臂滑塊，26、直線滑軌，3、高精度回轉(zhuǎn)臺，4、兩維調(diào)平工作臺，5、控制驅(qū)動系統(tǒng)，51、控制計算機，52、運動控制器DSP，53、伺服電機，54、操作盒，6、被測工件，7、轉(zhuǎn)軸，8、轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0011]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。
[0012]參照圖1所示，一種非接觸式精確測量機械手，包括基座1，機械手2，高精度回轉(zhuǎn)臺3、兩維調(diào)平工作臺4和控制驅(qū)動系統(tǒng)5，所述基座I的中心安裝有所述高精度的回轉(zhuǎn)臺3，在所述高精度的回轉(zhuǎn)臺3的上端安裝所述兩維調(diào)平工作臺4，在所述兩維調(diào)平工作臺4上放置被測工件6，所述機械手2包括手部滑塊21，激光位移傳感器51和CXD攝像頭52，所述激光位移傳感器22安裝在所述手部滑塊21上，所述CCD攝像頭23的軸心設(shè)置在所述兩維調(diào)平工作臺4上端面的延伸面上。
[0013]進一步的，所述機械手2還包括扇形輪24，擺臂25和直線滑軌26，所述扇形輪24固定設(shè)置在所述基座I上，所述擺臂25的一端通過轉(zhuǎn)軸7安裝在所述扇形輪24的圓心位置處的弦板241上，并且所述擺臂25的另一端通過轉(zhuǎn)軸8與所述手部滑塊21相連接，所述手部滑塊21滑動的安裝在所述直線滑軌26。
[0014]進一步的，所述扇形輪24的圓弧端有一段凸起形成弧形滑軌242，所述弧形滑軌242上設(shè)置有兩個限位器243，所述擺臂25與所述弧形滑軌242接觸的一端設(shè)置有擺臂滑塊251，所述擺臂滑塊251在所述弧形滑軌242上的兩個所述限位器243之間可自由滑動。
[0015]進一步的，所述控制驅(qū)動系統(tǒng)5包括控制計算機51，運動控制器DSP52，伺服電機53和操作盒54，所述伺服電機53連接所述運動控制器DSP52，所述運動控制器DSP52連接所述控制計算機51，所述控制計算機51還連接有所述激光位移傳感器22、CCD攝像頭23和操作盒54。
[0016]本發(fā)明的原理:
測量時，將被測工件6放在兩維調(diào)平工作臺4上，高精度回轉(zhuǎn)臺3轉(zhuǎn)動一周，測量系統(tǒng)測量出半球中心的位置，位置誤差被顯示在面板上。在控制計算機51提示操作下，將半球與回轉(zhuǎn)軸調(diào)同心。然后，機械手2移動到第一個測量位置，高精度回轉(zhuǎn)臺3旋轉(zhuǎn)，激光位移傳感器51進行測量。隨后機械手2移動到下一個測量位置，重復(fù)上述過程。當整個球面掃描完成后，就可以獲得測工件6的表面特征。該測量系統(tǒng)不僅可以測量半球殼，還可以測量它們的各種組合型體，以及其它回轉(zhuǎn)類工件。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式精確測量機械手，包括基座(1)，機械手(2)，高精度回轉(zhuǎn)臺(3)、兩維調(diào)平工作臺(4)和控制驅(qū)動系統(tǒng)(5)，其特征在于，所述基座(I)的中心安裝有所述高精度的回轉(zhuǎn)臺(3)，在所述高精度的回轉(zhuǎn)臺(3)的上端安裝所述兩維調(diào)平工作臺(4)，在所述兩維調(diào)平工作臺(4)上放置被測工件(6)，所述機械手(2)包括手部滑塊(21)，激光位移傳感器(22)和CXD攝像頭(23)，所述激光位移傳感器(22)安裝在所述手部滑塊(21)上，所述CXD攝像頭(23)的軸心設(shè)置在所述兩維調(diào)平工作臺(4)上端面的延伸面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式精確測量機械手，其特征在于，所述機械手(2)還包括扇形輪(24)，擺臂(25)和直線滑軌(26)，所述扇形輪(24)固定設(shè)置在所述基座(I)上，所述擺臂(25)的一端通過轉(zhuǎn)軸(7)安裝在所述扇形輪(24)的圓心位置處的弦板(241)上，并且所述擺臂(25)的另一端通過轉(zhuǎn)軸(8)與所述手部滑塊(21)相連接，所述手部滑塊(21)滑動的安裝在所述直線滑軌(26 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸式精確測量機械手，其特征在于，所述扇形輪(24)的圓弧端有一段凸起形成弧形滑軌(242)，所述弧形滑軌(242)上設(shè)置有兩個限位器(243)，所述擺臂(25)與所述弧形滑軌(242)接觸的一端設(shè)置有擺臂滑塊(251)，所述擺臂滑塊(251)在所述弧形滑軌(242)上的兩個所述限位器(243)之間可自由滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式精確測量機械手，其特征在于，所述控制驅(qū)動系統(tǒng)(5)包括控制計算機(51)，運動控制器DSP (52)，伺服電機(53)和操作盒(54)，所述伺服電機(53)連接所述運動控制器DSP (52)，所述運動控制器DSP (52)連接所述控制計算機(51)，所述控制計算機(51)還連接有所述激光位移傳感器(22 )、CXD攝像頭(23 )和操作盒(54)。
【文檔編號】G01N21/952GK103471503SQ201310420057
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】葉邦華 申請人:蘇州凱歐機械科技有限公司