一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具的制作方法

本实用新型属于激光熔覆技术领域，涉及到激光熔覆机器人，具体涉及一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具。

背景技术：

激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料，因此，世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

从当前激光熔覆的应用情况来看，其主要应用于两个方面：一，对材料的表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等；二，对产品的表面修复，如转子，模具等。有关资料表明，修复后的部件强度可达到原强度的90％以上，其修复费用不到重置价格的1/5，更重要的是缩短了维修时间，解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。另外，对关键部件表面通过激光熔覆超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大提高零部件的使用寿命；对模具表面进行激光熔覆。

现有技术中存在的主要问题和缺陷包括：

在激光熔覆技术应用中，因零件的形状尺寸和区域特征各异,在实施加工前应根据模型特征进行轨迹代码编辑，其中轨迹代码中包含有机器人的工具坐标序号和基座标序号，这两个坐标的准确性直接影响机器人运行代码时的位置精度。在工具坐标测量时，需要进行多次不同角度的位置测量，且要求具有较高的参考原点位置重复标定精度和工作距离一致性；在基坐标测量时，参考原点的位置标定精度和工作距离一致性要求较高。使用常规方法，即同轴激光指引红光及侧向辅助线光源，存在红光光斑直径较大且加工头倾斜一定角度后存在圆形光斑变成椭圆形光斑的现象，且用于确定工作距离的侧向辅助线光源在变动加工头角度时会出现光线遮挡或作用高度明显变化的问题，将导致参考原点位置重复标定及工作距离重复测量出现较大误差。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本实用新型提供了一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，实现了机器人坐标测量标定时不同倾角下保持工作距离的一致性，有效提高了机器人坐标测量的准确性。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，包括陀螺形针头和锥形套筒，所述锥形套筒的内部中空，与激光熔覆送粉头的外形匹配；锥形套筒的底部中间设有导向孔，所述导向孔用于安装陀螺形针头。

优选地，所述陀螺形针头包括针头尖端和外围圆盘，针头尖端与参考原点在不同倾角下保持一致的工作距离，用于激光熔覆机器人坐标测量。

优选地，所述陀螺形针头的外围圆盘上设有用于固定的通孔，所述锥形套筒的底部设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与通孔相匹配。

优选地，所述锥形套筒的上方侧面设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔用于锥形套筒和激光熔覆送粉头装配后的紧固。

优选地，所述陀螺形针头和锥形套筒均采用不锈钢材料制作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)实现了机器人坐标测量标定时不同倾角下保持工作距离的一致性，有效提高了机器人坐标测量的准确性。

(2)该辅助工具结构简单、使用方便，测量准确性高。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具的装配示意图。

图2是本实用新型所提供的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具中陀螺形针头的结构示意图。

图3是本实用新型所提供的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具中锥形套筒的结构示意图。

图4是激光熔覆送粉头的结构示意图。

图5是图1和图4的装配示意图。

图6是坐标测量的示意图。

附图标记说明：ⅰ、陀螺形针头；ⅱ、锥形套筒；ⅲ、激光熔覆送粉头；1、通孔；2、第一螺纹孔；3、导向孔；4、第二螺纹孔；5、参考原点。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1、图4和图5所示，本实用新型公开了一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，包括陀螺形针头ⅰ和锥形套筒ⅱ，所述锥形套筒ⅱ的内部中空，与激光熔覆送粉头ⅲ的外形匹配；锥形套筒ⅱ的底部中间设有导向孔3，所述导向孔3用于安装陀螺形针头ⅰ。

具体地，如图2所示，所述陀螺形针头ⅰ包括针头尖端和外围圆盘，针头尖端与参考原点在不同倾角下保持一致的工作距离，用于激光熔覆机器人坐标测量。

所述陀螺形针头ⅰ的外围圆盘上设有用于固定的通孔1，所述锥形套筒ⅱ的底部设有第一螺纹孔2，所述第一螺纹孔2与通孔1相匹配。

具体地，如图3所示，所述锥形套筒ⅱ的上方侧面设有第二螺纹孔4，所述第二螺纹孔4用于锥形套筒ⅱ和激光熔覆送粉头ⅲ装配后的紧固。

所述陀螺形针头ⅰ和锥形套筒ⅱ均采用不锈钢材料制作。

实施例

一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，首先根据激光熔覆送粉头ⅲ的形状和尺寸特征选择合适尺寸的不锈钢棒材，然后加工制备如图2和图3所示的陀螺形针头ⅰ和锥形套筒ⅱ，制备的工具组件结构简单、连接便捷，其中除用于安装固定的通孔1和第一螺纹孔2外，在锥形套筒ⅱ的底部设计有安装针头时所需的导向孔3，以便准确装配。在装配完成后，实施机器人坐标测量标定时，针头尖端可与参考原点5实现小误差点接触且在不同倾角下保持一致的工作距离，有效提高了机器人坐标测量的准确性。

图6所示为用于机器人坐标测量时的参考原点5。

将图2所示陀螺形针头ⅰ的钝端沿图3所示锥形套筒ⅱ底部的导向孔3嵌入贴合后，再利用通孔1和第一螺纹孔2将两者通过螺纹实现如图1所示的紧固连接。待图1装配完成后，将图1套入图4所示的激光熔覆送粉头ⅲ中，再利用第二螺纹孔4将两者通过螺纹实现如图5所示的紧固连接。待图5装配完成后，进行图6所示机器人坐标测量，针头的尖端与参考原点5实现小误差点接触，且能实现在不同倾角下保持工作距离的一致性和准确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，其特征在于：包括陀螺形针头(ⅰ)和锥形套筒(ⅱ)，所述锥形套筒(ⅱ)的内部中空，与激光熔覆送粉头(ⅲ)的外形匹配；锥形套筒(ⅱ)的底部中间设有导向孔(3)，所述导向孔(3)用于安装陀螺形针头(ⅰ)。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，其特征在于：所述陀螺形针头(ⅰ)包括针头尖端和外围圆盘，针头尖端与参考原点在不同倾角下保持一致的工作距离，用于激光熔覆机器人坐标测量。

3.根据权利要求2所述的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，其特征在于：所述陀螺形针头(ⅰ)的外围圆盘上设有用于固定的通孔(1)，所述锥形套筒(ⅱ)的底部设有第一螺纹孔(2)，所述第一螺纹孔(2)与通孔(1)相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，其特征在于：所述锥形套筒(ⅱ)的上方侧面设有第二螺纹孔(4)，所述第二螺纹孔(4)用于锥形套筒(ⅱ)和激光熔覆送粉头(ⅲ)装配后的紧固。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，其特征在于：所述陀螺形针头(ⅰ)和锥形套筒(ⅱ)均采用不锈钢材料制作。

技术总结
本实用新型公开了一种用于激光熔覆机器人坐标测量的辅助工具，包括陀螺形针头和锥形套筒，所述锥形套筒的内部中空，与激光熔覆送粉头的外形匹配；锥形套筒的底部中间设有导向孔，所述导向孔用于安装陀螺形针头。本实用新型实现了机器人坐标测量标定时不同倾角下保持工作距离的一致性，有效提高了机器人坐标测量的准确性。

技术研发人员：张海鸥;王桂兰;许开胜
受保护的技术使用者：武汉天昱智能制造有限公司
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2020.07.10