工业机器人弧形动作准确性可视化校正机构及校正方法与流程

1.本发明涉及一种工业机器人校正机构及校正方法，尤其涉及一种工业机器人弧形动作准确性可视化校正机构及校正方法，属于工业机器人技术领域。


背景技术：

2.工业机器人在模拟作业人员进行作业时，其移动末端的移动动作需要实现圆弧动作，其动作过程的实现通常是按照工业机器人内部编写设定好的程序进行的。但在实际操作时，该工业机器人的移动末端进行移动时，存在移动轨迹是否有按照设计好的圆弧路线进行执行，以及执行是否准确的问题；同时当需要驱动的基准(即生产的产品)发生改变时，也会存在工业机器人带动需要驱动的基准是否按照要求进行执行以及执行准确性的问题，这都是需要有一定的校正调试操作的。
3.目前现场运用的调试方法都是采用程序模拟参数进行校准调试的，该校正调试过程只能由程序完成。这种校正调试方法，不能对工业机器人是否按设计路线执行以及执行的准确性给出可视化判断；也不能在需要驱动的基准(生产的产品)发生改变时快速确认工业机器人动作轨迹没有异常，从而确认驱动的基准(生产的产品)结构是否有偏差；同时还不能避免虚拟化数据带来的误差，降低了校正调试的精确度。因此，目前现有技术中使用的上述方法难以有效的保证生产线产品的品质。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种工业机器人弧形动作准确性可视化校正机构及校正方法，该校正机构和校正方法能够快速可视化的找到工业机器人的运动圆心，确认运动轨迹，从而准确判断工业机器人的动作准确性。
5.本发明公开了一种工业机器人弧形动作准确性可视化校正机构，包括工装底板和固设于该工装底板上的工业机器人，
6.所述工装底板上固设有一中心轴线沿水平方向排布的定位轴，该定位轴上沿其中心轴线开设有圆心基准槽；所述工业机器人的移动末端定位连接有一主对位针，该主对位针的针尖端抵设于所述圆心基准槽内；
7.所述主对位针上固设有一中心轴线与定位轴中心轴线相平行的对位pin针；所述工装底板上朝向该对位pin针的针尖端处固设有一与该对位pin针垂直的基准板，该基准板上沿r向开设有若干基准孔，该若干基准孔以定位轴中心轴线在基准板上的投影为圆心的弧段上间隔排布；
8.所述工业机器人能够驱动所述主对位针在圆心基准槽内滑动，且能够驱动该主对位针沿r向以特定角度定位移动，以使对位pin针抵触于基准板上或基准孔内。
9.其进一步的技术方案是：
10.所述工装底板上固设有一支承底座，所述定位轴固定穿设于该支承底座上，且定位轴露出于该支承底座外侧壁的一端形成基准部，所述圆心基准槽开设于该基准部的中心
轴线处。
11.其进一步的技术方案是：
12.所述圆心基准槽呈圆心与定位轴中心轴线重合的扇形开槽结构，且该扇形开槽结构的扇形角度不小于最远两所述基准孔所在弧段对应圆心角的角度。
13.其进一步的技术方案是：
14.相邻两所述基准孔之间弧段对应圆心角的大小不同，且自运动起始端向运动尾端依次变大。
15.其进一步的技术方案是：
16.所述对位pin针与所述主对位针的中心轴线相交且垂直。
17.其进一步的技术方案是：
18.所述工业机器人的移动末端上固设有一连接法兰，所述主对位针的针尾端固定卡设于所述连接法兰内。
19.其进一步的技术方案是：
20.所述基准板形成于所述支承底座朝向对位pin针的一侧面上。
21.其进一步的技术方案是：
22.所述支承底座呈上端开口的u形槽结构，所述定位轴固定穿设过该u型槽结构且该定位轴位于该u型槽结构的开槽内部处形成转动连接部，该转动连接部上转动连接有一模拟被驱动件，所述模拟被驱动件远离转动连接部的另一端r向限位连接于所述主定位针上。
23.本发明还公开了一种使用上述校正机构进行工业机器人弧形动作准确性的校正方法，该校正方法主要包括下述步骤：
24.s1，通过控制工业机器人移动将主对位针的针尖端抵设于圆心基准槽的中心轴线上以确认弧形运动基准圆心；
25.s2，工业机器人编写程序以确定的弧形运动基准圆心为圆心做指定角度的圆弧运动，运动到工业机器人指定的角度后，通过工业机器人在圆心基准槽内滑动带动主对位针上的对位pin针朝向对应角度的基准孔插入；
26.s3，根据对位pin针能否插设入对应角度的基准孔内，可视化判断工业机器人是否按照编写程序内设定运动轨迹进行准确执行。
27.本发明的有益技术效果是：
28.1、本发明所述校正机构和校正方法能够满足程序调试人员快速找到运动圆心，确认工业机器人的运动轨迹，从而避免工业机器人编写一套走圆弧动作的程序后，无法确认现实中运用圆点的位置；
29.2、本发明所述校正机构和校正方法可以准确确认工业机器人是否按程序做指定圆弧动作，动作的准确误差可以判断，精度能够达到
±
0.02mm；
30.3、本发明所述校正机构和校正方法能够对工业机器人的移动动作进行点检，确认运动轨迹状态，保证工业机器人的动作统一，从而保证产品品质；
31.4、本发明所述校正机构和校正方法能够方便调试机器人点位及编写机器人运动轨迹程序，从而保证生产线生产出来的产品品质。
附图说明
32.图1是本发明所述机构的整体结构示意图；
33.图2是图1中a部分的结构放大图；
34.图3是本发明所述机构定位轴以及主对位针和对位pin针对位准确后的剖面结构示意图；
35.图4是本发明所述机构局部爆炸结构示意图；
36.其中：
37.1、工装底板；
38.2、工业机器人；
39.3、定位轴；31、基准部；311、圆心基准槽；32、转动连接部；
40.4、主对位针；
41.5、对位pin针；
42.6、基准板；61、基准孔；
43.7、支承底座；
44.8、连接法兰；
45.9、模拟被驱动件；91、限位杆。
具体实施方式
46.为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
47.本具体实施例详细记载了一种工业机器人弧形动作准确性可视化校正机构，该校正机构主要包括工装底板1和固设于该工装底板上的工业机器人2，其中工业机器人为本领域常规意义上的工业机器人，是本领域技术人员所熟知的技术，因此本具体实施例中不再进行赘述。
48.工装底板1上固设有一支承底座7，该支承底座7呈上端开口的u形槽结构，该u形槽结构通过其底部固定连接于工装底板上。支承底座7上固定穿设有一定位轴3，在进行固定设置时使该定位轴3的中心轴线沿水平方向进行排布，且该定位轴3相对支承底座7没有任何相对运动(即没有相对支承底座进行转动)。定位轴3露出于支承底座7外侧壁的一端形成基准部31，该基准部31上沿定位轴3的中心轴线方向在中心轴线处开设有一圆心基准槽311，该圆心基准槽311呈圆心与定位轴3中心轴线重合的扇形开槽结构。该定位轴上的圆心基准槽的底部正好落在定位轴径向截面的圆心处，可以用来确定为工业机器人弧形运动的旋转圆心。
49.工业机器人2的移动末端定位连接有一主对位针4，该主对位针的一端为针尖端，该主对位针的另一端为针尾端。该主对位针与工业机器人的移动末端定位连接的结构为：工业机器人2的移动末端上固设有一连接法兰8，主对位针4的针尾端固定卡设于连接法兰内，从而使主对位针定位连接于工业机器人的移动末端。该主对位针4能够在工业机器人的带动下，使该主对位针的针尖端抵设于前述的圆心基准槽311内，从而确定工业机器人弧形运动的旋转圆心。
50.主对位针4上固设有一中心轴线与定位轴3中心轴线相平行的对位pin针5，为了使精确度更高，可以在对位pin针的设置时使其与主对位针4的中心轴线相交且垂直。具体的设置方式可以采用螺纹连接固定、过盈连接固定、一体成型等本领域常见的固定连接方式，本具体实施例中不再进行更加详细的描述。
51.工装底板1上朝向该对位pin针的针尖端处固设有一与该对位pin针垂直的基准板6，本具体实施例中，不再额外设置基准板6，以支承底座7朝向对位pin针的一侧面作为基准板6使用。基准板6上沿r向开设有若干个基准孔61，该若干基准孔以定位轴中心轴线在基准板上的投影为圆心的弧段上间隔排布。上述基准孔61可以是通孔也可以是盲孔，以对位pin针的针尖端能够插入即可。相邻两基准孔61之间弧段对应的圆心角的大小不同，且自运动起始端向运动尾端方向的角度依次变大，该不同大小角度的设置可以准确校正不同运动精度的运动轨迹的准确性。本具体实施例中，所设置的基准孔的数量和相邻两基准孔之间间距，可参照模拟自动挡车辆换挡时的档位数量及间距；其他具体实施例中该基准孔的设置也可参照模拟其他需要校正的场景。此外，前述圆心基准槽311的扇形开槽结构的扇形角度不小于最远两基准孔61所在弧段对应的圆心角的角度，优选大于最远两基准孔61所在弧段对应的圆心角的角度，以使主定位针在旋转时避免被阻挡在扇形开槽结构的边缘处。上述工业机器人2能够驱动主对位针4在圆心基准槽311内滑动，且能够驱动该主对位针4沿r向以特定角度定位移动，以使对位pin针5抵触于基准板上或基准孔内。
52.为了便于模拟需要驱动的基准(即生产的产品)与工业机器人的运动轨迹之间的关系，本具体实施例中设置一模拟被驱动件9。定位轴3固定穿设过该u型槽结构且该定位轴位于该u型槽结构的开槽内部处形成转动连接部32，模拟驱动件9的一端转动连接于转动连接部32上并能够绕转动连接部转动，该模拟驱动件远离转动连接部的另一端r向限位连接于主定位针4上。具体的限位连接方式为：模拟被驱动件9朝向对位pin针的一侧面上形成有沿水平方向间隔排布的限位杆91，该两限位杆91之间的间距恰能供主对位针4的针尾部分卡入，这样当工业机器人的移动末端在r向上进行移动并带动主对位针进行移动时，能够同步带动模拟被驱动件9在r向上同步移动。
53.上述的校正机构在进行组装时，先将工业机器人2固定安装在工装底板1上，然后进行支承底座检测模组的固定，最后进行工业机器人定位模组的安装。在进行支承底座检测模组的固定时，先将模拟被驱动件9定位在支承底座7的u型槽结构内，然后将定位轴穿设过支承底座7和模拟被驱动件9，使定位轴固定在支承底座上，同时使模拟被驱动件相对定位轴能够转动；安装完成后，将支承底座固定安装在工装底板1上即可。在进行工业机器人定位模组的安装时，先将主对位针4和对位pin针固定连接在一起，然后使用连接法兰8将组装好的针组件定位安装在工业机器人的移动末端即可。
54.使用上述校正机构进行工业机器人弧形动作准确性的校正方法，主要包括下述步骤：
55.s1，工业机器人控制其移动末端移动，将主对位针4的针尾端卡入模拟被驱动件9的两个限位杆之间，使工业机器人的移动末端移动时能够带动模拟被驱动件9进行同步移动，以便于模拟需要驱动的基准(即生产的产品)与工业机器人的运动轨迹之间的关系；然后通过控制工业机器人移动末端的移动将主对位针的针尖端抵设于圆心基准槽的中心轴线上以确认弧形运动基准圆心；
56.s2，工业机器人编写程序以确定的弧形运动基准圆心为圆心做指定角度的圆弧运动，实现对模拟被驱动件以上述弧形运动基准圆心做旋转动作(即模拟换挡)；运动到工业机器人指定的角度后，通过工业机器人在圆心基准槽内滑动带动主对位针上的对位pin针朝向对应角度的基准孔插入；
57.s3，根据对位pin针能否插设入对应角度的基准孔内，可视化判断工业机器人是否按照编写程序内设定运动轨迹进行准确执行。
58.本发明所述校正机构和校正方法能够满足程序调试人员快速找到运动圆心，确认工业机器人的运动轨迹，从而避免工业机器人编写一套走圆弧动作的程序后，无法确认现实中运用圆点的位置；且可以准确确认工业机器人是否按程序做指定圆弧动作，动作的准确误差可以判断，精度能够达到
±
0.02mm；此外，能够对工业机器人的移动动作进行点检，确认运动轨迹状态，保证工业机器人的动作统一，从而保证产品品质；能够方便调试机器人点位及编写机器人运动轨迹程序，从而保证生产线生产出来的产品品质。
59.以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。