一种非接触式精确测量机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种非接触式精确测量机械手，包括基座，机械手，高精度回转台、两维调平工作台、控制驱动系统，所述基座的中心安装有所述高精度的回转台，在所述高精度的回转台的上端安装所述两维调平工作台，在所述两维调平工作台上放置被测工件，所述机械手包括手部滑块，激光位移传感器和CCD摄像头，所述激光位移传感器安装在所述手部滑块上，所述CCD摄像头的轴心设置在所述两维调平工作台上端面的延伸面上。采用本实用新型技术方案，将机器人机构与激光非接触测量传感器技术相结合，在球壳类工件的几何尺寸和表面缺陷的测量中具有非接触，高速，高精度的特点。
【专利说明】一种非接触式精确测量机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测量定位【技术领域】，具体涉及一种非接触式精确测量机械手。
【背景技术】
[0002]随着科学技术和现代制造业的发展，工件的制造精度越来越高，因此对测量设备的精度和功能的要求也越来越高，而且新型专用的测量设备的需求也日益增多。传统的测量机，大都基于一种几何坐标系，如笛卡儿坐标系、柱坐标系等。这些测量机，机械结构比较直观，控制算法简单，测量精度高，系统的误差模型经多年的研究已完善。但在有些特殊场合，这些测量机不能适应，如球壳类工件的几何尺寸和表面缺陷的非规则几何工件。而非正交坐标测量系统由于其所具有高的灵活性已经成为坐标测量机的发展趋势。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，将机械手机构与激光非接触测量传感器技术相结合，提供一种非接触式精确测量机械手。
[0004]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]一种非接触式精确测量机械手，包括基座，机械手，高精度回转台、两维调平工作台、控制驱动系统，所述基座的中心安装有所述高精度的回转台，在所述高精度的回转台的上端安装所述两维调平工作台，在所述两维调平工作台上放置被测工件，所述机械手包括手部滑块，激光位移传感器和CCD摄像头，所述激光位移传感器安装在所述手部滑块上，所述CXD摄像头的轴心设置在所述两维调平工作台上端面的延伸面上。
[0006]进一步的，所述机械手还包括扇形轮，摆臂和直线滑轨，所述扇形轮固定设置在所述基座上，所述摆臂的一端通过转轴安装在所述扇形轮的圆心位置处的弦板上，并且所述摆臂的另一端通过转轴与所述手部滑块相连接，所述手部滑块滑动的安装在所述直线滑轨上。
[0007]进一步的，所述扇形轮的圆弧端有一段凸起形成弧形滑轨，所述弧形滑轨上设置有两个限位器，所述摆臂与所述弧形滑轨接触的一端设置有摆臂滑块，所述摆臂滑块在所述弧形滑轨上的两个所述限位器之间可自由滑动。
[0008]进一步的，所述控制驱动系统还包括控制计算机，运动控制器DSP，伺服电机和操作盒，所述伺服电机连接所述运动控制器DSP，所述运动控制器DSP连接所述控制计算机，所述控制计算机还连接有所述激光位移传感器、CCD摄像头和操作盒。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]采用本实用新型技术方案，将机器人机构与激光非接触测量传感器技术相结合，在球壳类工件的几何尺寸和表面缺陷的测量中具有非接触，高速，高精度的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；[0012]图2为控制驱动系统结构框图。
[0013]图中标号说明:1、基座，2、机械手，21、手部滑块，22、激光位移传感器，23、C⑶摄像头，24、扇形轮，241、弦板，242、弧形滑轨，243、限位器，25、摆臂，251、摆臂滑块，26、直线滑轨，3、高精度回转台，4、两维调平工作台，5、控制驱动系统，51、控制计算机，52、运动控制器DSP，53、伺服电机，54、操作盒，6、被测工件，7、转轴，8、转轴。
【具体实施方式】
[0014]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0015]参照图1所示，一种非接触式精确测量机械手，包括基座1，机械手2，高精度回转台3、两维调平工作台4和控制驱动系统5，所述基座I的中心安装有所述高精度的回转台3，在所述高精度的回转台3的上端安装所述两维调平工作台4，在所述两维调平工作台4上放置被测工件6，所述机械手2包括手部滑块21，激光位移传感器51和CXD摄像头52，所述激光位移传感器22安装在所述手部滑块21上，所述CCD摄像头23的轴心设置在所述两维调平工作台4上端面的延伸面上。
[0016]进一步的，所述机械手2还包括扇形轮24，摆臂25和直线滑轨26，所述扇形轮24固定设置在所述基座I上，所述摆臂25的一端通过转轴7安装在所述扇形轮24的圆心位置处的弦板241上，并且所述摆臂25的另一端通过转轴8与所述手部滑块21相连接，所述手部滑块21滑动的安装在所述直线滑轨26上。
[0017]进一步的，所述扇形轮24的圆弧端有一段凸起形成弧形滑轨242，所述弧形滑轨242上设置有两个限位器243，所述摆臂25与所述弧形滑轨242接触的一端设置有摆臂滑块251，所述摆臂滑块251在所述弧形滑轨242上的两个所述限位器243之间可自由滑动。
[0018]进一步的，所述控制驱动系统5包括控制计算机51，运动控制器DSP52，伺服电机53和操作盒54，所述伺服电机53连接所述运动控制器DSP52，所述运动控制器DSP52连接所述控制计算机51，所述控制计算机51还连接有所述激光位移传感器22、CCD摄像头23和操作盒54。
[0019]本实用新型的原理:
[0020]测量时，将被测工件6放在两维调平工作台4上，高精度回转台3转动一周，测量系统测量出半球中心的位置，位置误差被显示在面板上。在控制计算机51提示操作下，将半球与回转轴调同心。然后，机械手2移动到第一个测量位置，高精度回转台3旋转，激光位移传感器51进行测量。随后机械手2移动到下一个测量位置，重复上述过程。当整个球面扫描完成后，就可以获得测工件6的表面特征。该测量系统不仅可以测量半球壳，还可以测量它们的各种组合型体，以及其它回转类工件。
[0021]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种非接触式精确测量机械手，包括基座(1)，机械手(2)，高精度回转台(3)、两维调平工作台(4)和控制驱动系统(5)，其特征在于，所述基座(I)的中心安装有所述高精度的回转台(3)，在所述高精度的回转台(3)的上端安装所述两维调平工作台(4)，在所述两维调平工作台(4)上放置被测工件(6)，所述机械手(2)包括手部滑块(21)，激光位移传感器(22)和CXD摄像头(23)，所述激光位移传感器(22)安装在所述手部滑块(21)上，所述CXD摄像头(23)的轴心设置在所述两维调平工作台(4)上端面的延伸面上。
2.根据权利要求1所述的非接触式精确测量机械手，其特征在于，所述机械手(2)还包括扇形轮(24)，摆臂(25)和直线滑轨(26)，所述扇形轮(24)固定设置在所述基座(I)上，所述摆臂(25)的一端通过转轴(7)安装在所述扇形轮(24)的圆心位置处的弦板(241)上，并且所述摆臂(25)的另一端通过转轴(8)与所述手部滑块(21)相连接，所述手部滑块(21)滑动的安装在所述直线滑轨(26)上。
3.根据权利要求2所述的非接触式精确测量机械手，其特征在于，所述扇形轮(24)的圆弧端有一段凸起形成弧形滑轨(242)，所述弧形滑轨(242)上设置有两个限位器(243)，所述摆臂(25)与所述弧形滑轨(242)接触的一端设置有摆臂滑块(251)，所述摆臂滑块(251)在所述弧形滑轨(242)上的两个所述限位器(243)之间可自由滑动。
4.根据权利要求1所述的非接触式精确测量机械手，其特征在于，所述控制驱动系统(5)包括控制计算机(51)，运动控制器DSP (52)，伺服电机(53)和操作盒(54)，所述伺服电机(53)连接所述运动控制器DSP (52)，所述运动控制器DSP (52)连接所述控制计算机(51)，所述控制计算机(51)还连接有所述激光位移传感器(22 )、CXD摄像头(23 )和操作盒(54)。
【文档编号】G01N21/952GK203501974SQ201320572168
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】叶邦华 申请人:苏州凯欧机械科技有限公司