一种工业机器人轨迹与位置检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种工业机器人轨迹与位置检测装置。主要由球杆机构、基座、第一旋转编码器机构、第二旋转编码器机构和末端执行器组成，其中末端执行器包括电磁吸盘和磁性连接杆，电磁吸盘固接在机器人法兰盘，磁性连接杆一端紧紧吸附于电磁吸盘上，磁性连接杆的另一端带有磁性，并与第一精密小球通过球面副连接；第一精密小球经球杆机构连接到基座上的第二精密小球，第二精密小球水平旋转方向连接有第一旋转编码器机构和第二旋转编码器机构。本实用新型专利技术可获取机器人的位置和轨迹特性，便于携带，安装拆卸均非常方便，可满足现场检测的需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及了一种检测装置，特别是涉及了一种工业机器人轨迹和位置检测装置。
技术介绍
国标GB/T12642列出的工业机器人性能试验方法中，其中涉及到工业机器人位置检测和轨迹检测的方法类别有试验探头法，轨迹比较法，三边测量法，极坐标测量法，三角测量法，惯性测量法，坐标测量法，轨迹描绘法等。在位置与轨迹检测方面，目前比较成熟的方法有激光跟踪仪法，最新的激光跟踪仪有莱卡AT960系列激光跟踪仪，它能利用其内部绝对测距仪(AIFM)实现对工业机器人移动关节精确、高速的测量，其测量范围可以达到直径120米。虽然该方法能够准确高效的检测机器人，但是存在价格昂贵的短板。
技术实现思路
本技术的目的在提供了一种工业机器人轨迹和位置检测装置，实现工业机器人位置特性和圆弧轨迹特性的检测。本技术采用的技术方案是：本技术主要由球杆机构、基座、第一旋转编码器机构、第二旋转编码器机构和末端执行器组成，其中末端执行器包括电磁吸盘和磁性连接杆，电磁吸盘固接在机器人法兰盘，磁性连接杆一端紧紧吸附于电磁吸盘上，磁性连接杆的另一端带有磁性，并与第一精密小球通过球面副连接；第一精密小球经球杆机构连接到基座上的第二精密小球，第二精密小球水平旋转方向连接有第一旋转编码器机构和第二旋转编码器机构。所述的球杆机构包括可伸缩纤维杆、高精度位移传感器、第一主杆和第二主杆，可伸缩纤维杆的一端与第一精密小球固接，另一端与第一主杆一端相固接，第一主杆内部装有高精度位移传感器，高精度位移传感器与可伸缩纤维杆的伸缩部连接测量其伸缩量变化，第一主杆另一端与第二主杆一端之间通过螺纹副同轴套接，第二主杆另一端固接到第二精密小球上。所述的第一主杆与第二主杆之间加装有用以加长的延长杆，延长杆分别与两个主杆之间均通过螺纹副同轴套接，延长杆可采用三种不同长度的第一延长杆或第二延长杆或第三延长杆。所述的高精度位移传感器的数据线穿过第一主杆杆侧的小孔连接到计算机，将可伸缩纤维杆的伸缩量变化传输给计算机，所述的基座上部安装有内壁为球面的金属球托，第二精密小球安装在金属球托中并球面接触，第二精密小球经线方向加工有一圈球环，金属球托内壁加工有与第二精密小球球环相契合的磁性凹槽，金属球托球面内壁的球心与第二精密小球球心同心，第二主杆另一端固接到第二精密小球的球环处。所述的第一旋转编码器机构包括第一旋转编码器，基座下部为半闭合空心圆柱结构，第一金属轴顶端穿过基座与金属球托的底部同轴固接；第一金属轴底端经第一联轴器与安装在基座内部的第一旋转编码器连接，第一旋转编码器安装于基座的空心圆柱内，第一金属轴与第二精密小球球心在与水平面垂直的同一轴线上。所述的第二旋转编码器机构包括第二旋转编码器，第二金属轴一端固接到第二精密小球的侧面中心，第二金属轴垂直于第二主杆和第一金属轴，第二金属轴的轴线通过第二精密小球的球心；第二金属轴的另一端通过第二联轴器与第二旋转编码器相连接，第二旋转编码器安装于支架上，支架通过底部安装的滚轮在基座顶面，并在第二精密小球旋转带动下绕其圆心旋转。所述第一精密小球和第二精密小球均采用不锈钢材料。本技术具有的有益效果是：本技术实现了机器人的轨迹和位置特性的检测获取，并且通过加装不同的延长杆从而获取不同半球面上多组数据，进而使检测数据不单一。本技术便于携带，安装拆卸均非常方便，可以满足现场检测的需求。附图说明图1是本技术的总体结构示意图。图2是第二旋转编码器机构的局部放大示意图。图3是第一旋转编码器机构的局部放大示意图。图4是第一主杆的透视图。图5是延长杆的结构示意图。图中：1、电磁吸盘，2、磁性连接杆，3、第一精密小球，4、可伸缩纤维杆，5、第一主杆，6、第二主杆，7、金属球托，8、第二精密小球，9、第二旋转编码器，10、支架，11、第一旋转编码器，12、基座，13、大理石平板，14、机器人，15、计算机，16、第二联轴器，17、第二金属轴，18、第一金属轴，19、第一联轴器，20、高精度位移传感器，21、第一延长杆，22、第二延长杆，23、第三延长杆。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术主要由球杆机构、基座12、第一旋转编码器机构、第二旋转编码器机构和末端执行器组成，其中末端执行器包括电磁吸盘1和磁性连接杆2，电磁吸盘1固接在机器人14法兰盘，磁性连接杆2一端紧紧吸附于电磁吸盘1上，确保磁性连接杆2与电磁吸盘1之间不会产生相对运动，磁性连接杆2的另一端带有磁性，并与第一精密小球3通过球面副连接；第一精密小球3经球杆机构连接到基座12上的第二精密小球8，第二精密小球8水平旋转方向连接有第一旋转编码器机构和第二旋转编码器机构。图1中为能够更好的表达装置的总体结构，工业机器人14只起到示意作用，并不表示其实际大小。如图1和4所示，球杆机构包括可伸缩纤维杆4、高精度位移传感器20、第一主杆5和第二主杆6，可伸缩纤维杆4的一端与第一精密小球3固接，另一端与第一主杆5一端相固接，第一主杆5内部装有高精度位移传感器20，高精度位移传感器20与可伸缩纤维杆4的伸缩部连接测量其伸缩量变化，第一主杆5另一端与第二主杆6一端之间通过螺纹副同轴套接，第二主杆6另一端固接到第二精密小球8上。第一主杆5与第二主杆6之间加装有用以加长的延长杆，延长杆分别与两个主杆之间均通过螺纹副同轴套接，如图5所示，延长杆可采用三种不同长度的第一延长杆21或第二延长杆22或第三延长杆23。高精度位移传感器20的数据线穿过第一主杆5杆侧的小孔连接到计算机15，将可伸缩纤维杆4的伸缩量变化传输给计算机15，如图3所示，基座12上部安装有内壁为球面的金属球托7，第二精密小球8安装在金属球托7中并球面接触，第二精密小球8经线方向加工有一圈球环，金属球托7内壁加工有与第二精密小球8球环相契合的磁性凹槽，金属球托7球面内壁的球心与第二精密小球8球心同心，第二主杆6另一端固接到第二精密小球8的球环处。如图3所示，第一旋转编码器机构包括第一旋转编码器11，基座12下部为半闭合空心圆柱结构，第一金属轴18顶端穿过基座12与金属球托7的底部同轴固接，空心圆柱上底面的圆心处开有与第一金属轴18穿过并且直径相契合的小孔，空心圆柱的上底面加工有用于吸附金属球托7的环形磁块，空心圆柱的上底面通过环形磁块和小孔的配合与金属球托7之间形成转动副；第一金属轴18底端经第一联轴器19与安装在基座12内部的第一旋转编码器11连接，第一旋转编码器11安装于基座12的空心圆柱内，第一金属轴18与第二精密小球8球心在与水平面垂直的同一轴线上。如图2所示，第二旋转编码器机构包括第二旋转编码器9，第二金属轴17一端固接到第二精密小球8的侧面中心，第二金属轴17垂直于第二主杆6和第一金属轴18，第二金属轴17的轴线通过第二精密小球8的球心；第二金属轴17的另一端通过第二联轴器16与第二旋转编码器9相连接，第二旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人轨迹与位置检测装置，其特征在于：主要由球杆机构、基座(12)、第一旋转编码器机构、第二旋转编码器机构和末端执行器组成，其中末端执行器包括电磁吸盘(1)和磁性连接杆(2)，电磁吸盘(1)固接在机器人(14)法兰盘，磁性连接杆(2)一端紧紧吸附于电磁吸盘(1)上，磁性连接杆(2)的另一端带有磁性，并与第一精密小球(3)通过球面副连接；第一精密小球(3)经球杆机构连接到基座(12)上的第二精密小球(8)，第二精密小球(8)水平旋转方向连接有第一旋转编码器机构和第二旋转编码器机构。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人轨迹与位置检测装置，其特征在于：主要由球杆机构、
基座(12)、第一旋转编码器机构、第二旋转编码器机构和末端执行器组成，
其中末端执行器包括电磁吸盘(1)和磁性连接杆(2)，电磁吸盘(1)固接在
机器人(14)法兰盘，磁性连接杆(2)一端紧紧吸附于电磁吸盘(1)上，磁
性连接杆(2)的另一端带有磁性，并与第一精密小球(3)通过球面副连接；
第一精密小球(3)经球杆机构连接到基座(12)上的第二精密小球(8)，第
二精密小球(8)水平旋转方向连接有第一旋转编码器机构和第二旋转编码器机
构。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人轨迹与位置检测装置，其特征在
于：所述的球杆机构包括可伸缩纤维杆(4)、高精度位移传感器(20)、第一
主杆(5)和第二主杆(6)，可伸缩纤维杆(4)的一端与第一精密小球(3)
固接，另一端与第一主杆(5)一端相固接，第一主杆(5)内部装有高精度位
移传感器(20)，高精度位移传感器(20)与可伸缩纤维杆(4)的伸缩部连接
测量其伸缩量变化，第一主杆(5)另一端与第二主杆(6)一端之间通过螺纹
副同轴套接，第二主杆(6)另一端固接到第二精密小球(8)上。
3.根据权利要求2所述的一种工业机器人轨迹与位置检测装置，其特征在
于：所述的第一主杆(5)与第二主杆(6)之间加装有用以加长的延长杆，延
长杆分别与两个主杆之间均通过螺纹副同轴套接，延长杆可采用三种不同长度
的第一延长杆(21)或第二延长杆(22)或第三延长杆(23)。
4.根据权利要求2所述的一种工业机器人轨迹与位置检测装置，其特征在
于：所述的高精度位移传感器(20)的数据线穿过第一主杆(5)杆侧的小孔连
接到计算机(15)，将可伸缩纤维杆(4)的伸缩量变化传输给计算机(15)，
5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑哲恩，孙坚，沈斌，厉志飞，邓丽芬，朱腾飞，刘春学，
申请(专利权)人：中国计量学院，杭州市质量技术监督检测院，
类型：新型
国别省市：浙江;33