一種非接觸式精確測量機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種非接觸式精確測量機械手，包括基座，機械手，高精度回轉臺、兩維調平工作臺、控制驅動系統，所述基座的中心安裝有所述高精度的回轉臺，在所述高精度的回轉臺的上端安裝所述兩維調平工作臺，在所述兩維調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攝像頭的軸心設置在所述兩維調平工作臺上端面的延伸面上。采用本實用新型技術方案，將機器人機構與激光非接觸測量傳感器技術相結合，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
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測量定位【技術領域】，具體涉及一種非接觸式精確測量機械手。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術和現代制造業的發展，工件的制造精度越來越高，因此對測量設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備的需求也日益增多。傳統的測量機，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，機械結構比較直觀，控制算法簡單，測量精度高，系統的誤差模型經多年的研究已完善。但在有些特殊場合，這些測量機不能適應，如球殼類工件的幾何尺寸和表面缺陷的非規則幾何工件。而非正交坐標測量系統由于其所具有高的靈活性已經成為坐標測量機的發展趨勢。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術存在的問題，將機械手機構與激光非接觸測量傳感器技術相結合，提供一種非接觸式精確測量機械手。
[0004]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0005]一種非接觸式精確測量機械手，包括基座，機械手，高精度回轉臺、兩維調平工作臺、控制驅動系統，所述基座的中心安裝有所述高精度的回轉臺，在所述高精度的回轉臺的上端安裝所述兩維調平工作臺，在所述兩維調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攝像頭的軸心設置在所述兩維調平工作臺上端面的延伸面上。
[0006]進一步的，所述機械手還包括扇形輪，擺臂和直線滑軌，所述扇形輪固定設置在所述基座上，所述擺臂的一端通過轉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上。
[0007]進一步的，所述扇形輪的圓弧端有一段凸起形成弧形滑軌，所述弧形滑軌上設置有兩個限位器，所述擺臂與所述弧形滑軌接觸的一端設置有擺臂滑塊，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。
[0008]進一步的，所述控制驅動系統還包括控制計算機，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。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]采用本實用新型技術方案，將機器人機構與激光非接觸測量傳感器技術相結合，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】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；[0012]圖2為控制驅動系統結構框圖。
[0013]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、高精度回轉臺，4、兩維調平工作臺，5、控制驅動系統，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、轉軸，8、轉軸。
【具體實施方式】
[0014]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0015]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，高精度回轉臺3、兩維調平工作臺4和控制驅動系統5，所述基座I的中心安裝有所述高精度的回轉臺3，在所述高精度的回轉臺3的上端安裝所述兩維調平工作臺4，在所述兩維調平工作臺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的軸心設置在所述兩維調平工作臺4上端面的延伸面上。
[0016]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固定設置在所述基座I上，所述擺臂25的一端通過轉軸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上。
[0017]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。
[0018]進一步的，所述控制驅動系統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。
[0019]本實用新型的原理:
[0020]測量時，將被測工件6放在兩維調平工作臺4上，高精度回轉臺3轉動一周，測量系統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，將半球與回轉軸調同心。然后，機械手2移動到第一個測量位置，高精度回轉臺3旋轉，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，以及其它回轉類工件。
[0021]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種非接觸式精確測量機械手，包括基座(1)，機械手(2)，高精度回轉臺(3)、兩維調平工作臺(4)和控制驅動系統(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臺(3)，在所述高精度的回轉臺(3)的上端安裝所述兩維調平工作臺(4)，在所述兩維調平工作臺(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)的軸心設置在所述兩維調平工作臺(4)上端面的延伸面上。
2.根據權利要求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)固定設置在所述基座(I)上，所述擺臂(25)的一端通過轉軸(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)上。
3.根據權利要求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.根據權利要求1所述的非接觸式精確測量機械手，其特征在于，所述控制驅動系統(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】G01N21/952GK203501974SQ201320572168
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】葉邦華 申請人:蘇州凱歐機械科技有限公司